[发明专利]一种一维II-VI族半导体核壳纳米结构的制备方法

摘要

本发明涉及一种一维II‑VI族半导体核壳纳米结构的制备方法，一维纳米结构主要为纳米线和纳米带。本发明采用磁力驱动的化学气相沉积法，以两种II‑VI族非氧化物半导体粉末材料为原料，通入Ar/H₂混合气作为载气，通过在密封石英管外的磁力驱动装置控制粉末原料和沉积基片位置和温度的方法制备出一维半导体沿径向排列的核壳异质结的纳米线/带。通过控制生长参数，包括生长温度和时间、沉积温度、载气流速和升温速率等条件来控制样品的尺寸与形貌。该实验方法设计合理、操作简单、可控性强，适用于多数II‑VI族半导体沿径向排列形成核壳纳米线或核壳纳米带的制备。本发明方法制备的核壳纳米线/带在微型太阳能电池、纳米激光器等方面有广阔的应用前景。

主权项

一种一维II‑VI族半导体核壳纳米结构的制备方法，其所制备的核壳纳米结构样品的特征在于沿径向排列形成的核与壳的成份均为II‑VI族非氧化物半导体或其合金结构，样品的尺寸和形貌可以通过生长参数调控；制备样品所采用的方法为磁力驱动的化学气相沉积法，其特征在于按以下步骤进行：1)将盛有m原料的陶瓷舟放入管式炉的中心温区，将盛有n原料的陶瓷舟放入远离中心温区的位置(m、n是两种II‑VI族非氧化物半导体粉末材料)，将盛有镀金硅片的陶瓷舟放在石英管中气流方向下游适合m一维纳米结构沉积的温区；2)密封整个系统，将管子抽真空，通入Ar/H₂(10％)的混合气体作为载气，气流速率大约为20～60标准毫升/分钟，调节温度，使中心温区的温度以每分钟10℃‑30℃的速率到达m原料的生长温度，维持该温度60～120分钟。3)通过磁力驱动装置，将盛有m原料的陶瓷舟移出中心温区，调节中心温区的温度到达n原料的沉积温度，将盛有n原料的陶瓷舟移到中心温区，并根据需要调整硅片到适合n纳米结构生长的位置，维持该温度60～120分钟。4)停止加热，待炉子温度冷却到常温，在气流方向的下游低温区域的硅片衬底上形成一维半导体核壳纳米结构。