稀土铈掺杂氧化镓纳米材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112707433A(43)申请公布日2021.04.27(21)申请号202011526473.7C09K11/62(2006.01)(22)申请日2020.12.22B82Y20/00(2011.01)B82Y30/00(2011.01)(71)申请人桂林电子科技大学B82Y40/00(2011.01)地址541004广西壮族自治区桂林市七星区金鸡路1号(72)发明人张法碧王长杰周娟李海鸥孙堂友傅涛肖功利陈永和刘兴鹏李琦洪莉邓艳容(74)专利代理机构桂林文必达专利代理事务所(特殊普通合伙)45134代理人张学平(51)Int.Cl.C01G15/00(2006.01)C01F17/10(2020.01)C01F17/235(2020.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称稀土铈掺杂氧化镓纳米材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种稀土铈掺杂氧化镓纳米材料的制备方法，包括如下步骤：准备硅衬底；充分研磨氧化镓、氧化铈和碳粉，获得混合粉末；所述混合粉末放入管式炉内，通入氩气并升温预反应；在氩氧混合气体作用下，冷却后获得稀土铈掺杂氧化镓纳米材料。通过碳热还原法，在不添加表面金属催化剂的条件下，制备稀土铈掺杂的氧化镓纳米材料，该方法工艺步骤简单,成本低廉，设备要求不高，有利于工业化生产，解决了现有技术中的稀土铈掺杂氧化镓纳米材料制备工艺复杂，制作设备要求高的技术问题。CN112707433ACN112707433A权利要求书1/1页1.一种稀土铈掺杂氧化镓纳米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：洗净硅衬底后干燥备用；将氧化镓、氧化铈和碳粉放入陶瓷钵中充分研磨，获得混合粉末；将所述混合粉末放置在石英舟内，将所述硅衬底的正面倒置在所述石英舟上，所述硅衬底位于所述混合粉末的上方；将所述石英舟推入管式炉的温度中心，对所述管式炉抽取真空；往所述管式炉内通入氩气，以平均增长的升温速率升温至设定温度；往所述管式炉内通入氩氧混合气体，维持1.5h，冷却后将所述混合粉末取出。2.如权利要求1所述的稀土铈掺杂氧化镓纳米材料的制备方法，其特征在于，在洗净硅衬底后干燥备用的过程中：所述硅衬底先依次用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗10min，再使用氮气吹干。3.如权利要求1所述的稀土铈掺杂氧化镓纳米材料的制备方法，其特征在于，在获得混合粉末的过程中：氧化镓与氧化铈的物质的量比例为8:2～9.75:0.25；氧化镓与氧化铈两者的总量与碳粉的比例为1:1～1:2。4.如权利要求1所述的稀土铈掺杂氧化镓纳米材料的制备方法，其特征在于，所述混合粉末与所述硅衬底相距1～2cm。5.如权利要求1所述的稀土铈掺杂氧化镓纳米材料的制备方法，其特征在于，所述设定温度为1150℃，所述升温速率是8～10℃/min。6.如权利要求1所述的稀土铈掺杂氧化镓纳米材料的制备方法，其特征在于，在往所述管式炉内通入氩氧混合气体的过程中：先将所述氩气和氧气通入混气设备，氩气流速是60标准毫升/分钟，氧气流速是30标准毫升/分钟，获得氩气和氧气的混合气体，再将所述混合气体通入所述石英舟。2CN112707433A说明书1/3页稀土铈掺杂氧化镓纳米材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及稀土掺杂生产技术领域，尤其涉及一种稀土铈掺杂氧化镓纳米材料的制备方法。背景技术[0002]稀土元素具有无法取代的优异磁、光、电性能，对改善产品性能，增加产品品种，提高生产效率起到了巨大的作用。由于稀土作用大，用量少，已成为改进产品结构、提高科技含量、促进行业技术进步的重要元素，被广泛应用到了冶金、玻璃陶瓷和新材料等领域。[0003]氧化镓作为宽禁带半导体材料，具有高击穿电场、稳定的物理化学性质以及强的抗辐射能力，在电子纳米微器件、透明导电氧化物和光学发射体等光电领域也有着广阔的应用前景，并且氧化镓是良好的稀土掺杂基体。[0004]纳米材料由于量子尺寸效应，具有独特的材料性质，例如高的热稳定性和化学稳定性，良好的光学透明性和高的击穿电场，在纳米尺寸传感器，光学纳米器件等方面具有广泛的应用。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种稀土铈掺杂氧化镓纳米材料的制备方法，旨在解决现有技术中的稀土铈掺杂氧化镓纳米材料制备工艺复杂，制作设备要求高的技术问题。[0006]为实现上述目的，本发明采用的一种稀土铈掺杂氧化镓纳米材料的制备方法，包括如下步骤：[0007]洗净硅衬底后干燥备用；[0008]将氧化镓、氧化铈和碳粉放入陶瓷钵中充分研磨，获得混合粉末；[0009]将所述混合粉末放置在石英舟内，将所述硅衬底的正面倒置在所述石英舟上，所述硅衬底位于所述混合粉末的上方；[0010]将所述石英舟推入管式炉的温度中心，对所述管式炉