一种二氧化锡微米线的可控制备方法.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CN110804724A(43)申请公布日2020.02.18(21)申请号201911163534.5(22)申请日2019.11.25(71)申请人东北师范大学地址130024吉林省长春市南关区人民大街5268号(72)发明人李炳生卞万朋李丽王月飞马剑钢(51)Int.Cl.C23C14/08(2006.01)C23C14/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种二氧化锡微米线的可控制备方法(57)摘要本发明属于材料生长与制备领域，具体为一种二氧化锡微米线的可控制备方法，其中包括：一、将二氧化锡粉末和碳粉混合，研磨得到混合粉末；二、取洁净的石英管中，将石英管放入水平管式炉中，向石英管中通入保护气，在常压下以恒定的升温速率将管式炉温度升至设定温度；取步骤一得到的混合粉末放入刚玉舟中，将洁净的衬底置于刚玉舟上方，将刚玉舟放入管式炉生长区，将管堵放入石英管出气口；保温一定时间，然后将刚玉舟取出，自然冷却至室温，即可在衬底和刚玉舟壁上得到二氧化锡微米线。本发明采用化学气相沉积法制备二氧化锡微米线。微米线肉眼可见，长度可达1cm，可方便肉眼下进行手工操作，并且制备工艺简单，成本低，可大量制备，可用于气敏探测、光电探测、发光器件和柔性半导体器件等领域。CN110804724ACN110804724A权利要求书1/1页1.一种二氧化锡微米线的可控制备方法，其特征在于，包括以下步骤：一、将二氧化锡粉末和碳粉按照一定的质量比例混合，并研磨均匀；二、取洁净的石英管，将石英管放入水平管式炉中，向石英管中通入保护气，在常压下以恒定的升温速率将管式炉温度升至生长温度；三、取步骤一得到的混合粉末放入刚玉舟中，将洁净的衬底置于刚玉舟上方，将刚玉舟放入管式炉生长区，将管堵放入石英管出气口；保温一定时间，然后将刚玉舟取出，自然冷却至室温，即可在衬底和刚玉舟壁上得到二氧化锡微米线。2.根据权利要求1所述的二氧化锡微米线的生长制备方法，其特征在于,所述的二氧化锡和碳粉的质量比为1:(1-2)。3.根据权利要求1所述的二氧化锡微米线的生长制备方法，其特征在于，所述保护气为氩气、氮气或氦气中的一种。4.根据权利要求1所述的二氧化锡微米线的制备方法，其特征在于：反应过程中，石英管中保持通入保护气，保护气流量为50-200sccm。5.根据权利要求1所述的二氧化锡微米线的生长制备方法，所述反应温度为900-1100℃；所述保温时长为10-60min。6.根据权利要求1所述的二氧化锡微米线的生长制备方法，其特征在于，所述衬底为硅片、石英玻璃。2CN110804724A说明书1/3页一种二氧化锡微米线的可控制备方法技术领域[0001]本发明属于材料生长与制备领域，具体涉及一种二氧化锡微米线的可控生长方法。背景技术[0002]在当今高速发展的信息时代，半导体工业的发展已经成为了衡量一个国家经济发展科技进步和国防实力的重要标志，半导体的应用已经渗透到国防军事和人们生活的各个方面。半导体材料是半导体工业的基础，是信息技术和产业发展的核心。[0003]透明氧化物半导体材料是半导体材料家族的重要成员之一。其本质是一类具有高迁移率的宽带隙半导体，通过不同的制备方法，可以实现广泛的应用。二氧化锡是一种应用领域广泛的透明氧化物半导体，属于宽禁带的n型半导体材料，禁带宽度约为3.6eV。二氧化锡(SnO2)由于其拥有优异的气敏特性和载流子传输特性，使其在气敏传感、光电探测、太阳能电池、晶体管等领域有着很好的应用前景。近年来，随着SnO2纳米结构如零维的纳米颗粒；一维的纳米线、纳米管、纳米带、纳米棒；二维的纳米薄膜等结构的相继问世。各国科学家对其结构及应用相继展开了一系列的研究工作,并在短时间内取得了丰硕的研究成果。尽管如此，在一维SnO2半导体材料的合成与制备方面仍然面临着许多困难。发明内容[0004]本发明公开了一种二氧化锡微米线的可控生长方法本发明是通过以下步骤实现的:一、将二氧化锡粉末和碳粉按照一定的质量比例混合，并研磨均匀；二、取洁净的石英管，将石英管放入水平管式炉中，向石英管中通入保护气，在常压下以恒定的升温速率将管式炉温度升至生长温度；三、取步骤一得到的混合粉末放入刚玉舟中，将洁净的衬底置于刚玉舟上方，将刚玉舟放入步骤二已到达生长温度的管式炉的生长区，将管堵放入石英管出气口；保温一定时间，然后将刚玉舟取出，自然冷却至室温，即可在衬底和刚玉舟壁上得到二氧化锡微米线。[0005]所述二氧化锡粉和碳粉的质量比为1:(1-2)。[0006]所述保护气为氩气、氮气或氦气中的一种。[0007]所述保护气流量为50-200sccm；氧气流量为0-10sccm。[0008]所述反应温度为