ZnS纳米带/CdS纳米柱异质结的合成方法.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CN105932099A(43)申请公布日2016.09.07(21)申请号201610324899.1(22)申请日2016.05.17(71)申请人贵州大学地址550025贵州省贵阳市贵州大学花溪北校区科技处(72)发明人祁小四谢忍白忠臣钟伟都有为(74)专利代理机构贵阳中新专利商标事务所52100代理人吴无惧(51)Int.Cl.H01L31/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称ZnS纳米带/CdS纳米柱异质结的合成方法(57)摘要本发明公开了ZnS纳米带/CdS纳米柱异质结的合成方法，其特征在于：包含以下步骤：首先，利用离子溅射仪在硅基片上沉积金膜，ZnS粉末放置在陶瓷舟里，并将陶瓷舟放置在管式炉的热电偶位置处，然后，将上述的硅基片放置在ZnS粉末的下风向，通入氩气，在氩气的保护下将反应温度升至900±20℃，并在此温度反应2±0.5h，反应结束后硅片上有白色样品生成，最后，打开装置将CdS粉末放置在热电偶位置处，将上述制备的白色样品放置在距离CdS粉末下风口处，在氩气的保护下将反应温度升至800±20℃，并在氩气的保护下在此温度反应1±0.3h，待反应完成并降到室温，在硅基片上得到淡黄色的样品。CN105932099ACN105932099A权利要求书1/1页1.一种ZnS纳米带/CdS纳米柱异质结的合成方法，其特征在于：包含以下步骤：首先，利用离子溅射仪在硅基片上沉积金膜，ZnS粉末放置在陶瓷舟里，并将陶瓷舟放置在管式炉的热电偶位置处，然后，将上述的硅基片放置在ZnS粉末的下风向，通入氩气，在氩气的保护下将反应温度升至900±20℃，并在此温度反应2±0.5h，反应结束后硅片上有白色样品生成，最后，打开装置将CdS粉末放置在热电偶位置处，将上述制备的白色样品放置在距离CdS粉末下风口处，在氩气的保护下将反应温度升至800±20℃，并在氩气的保护下在此温度反应1±0.3h，待反应完成并降到室温，在硅基片上得到淡黄色的样品。2.根据权利要求1所述的一种ZnS纳米带/CdS纳米柱异质结的合成方法，其特征在于：金膜厚度为100±20nm。3.根据权利要求1所述的一种ZnS纳米带/CdS纳米柱异质结的合成方法，其特征在于：硅基片与ZnS粉末之间的距离为15-17cm。4.根据权利要求1所述的一种ZnS纳米带/CdS纳米柱异质结的合成方法，其特征在于：白色样品距离CdS粉末17-19cm。5.根据权利要求1所述的一种ZnS纳米带/CdS纳米柱异质结的合成方法，其特征在于：ZnS粉末与CdS粉末的质量比为：6.5-7.5:1。2CN105932099A说明书1/3页ZnS纳米带/CdS纳米柱异质结的合成方法技术领域[0001]本发明是一种II-VI族半导体异质结材料（ZnS纳米带/CdS纳米柱异质结）的合成方法。背景技术[0002]II-VI族化合物半导体因具有较宽的禁带范围、直接跃迁型的能带结构及丰富的发光色彩等显著特点而在激光器、发光二极管、太阳能电池等应用方面一直发挥着重要的作用。纳米尺度的II-VI族半导体材料更因其独特的发光性质、半导体量子化性能以及更能满足器件微型化的需求，在纳米光电子器件领域表现出巨大的应用潜力。因此，II-VI族半导体纳米材料的合成、光电等性能及其应用方面的相关研究在近些年来备受人们的关注。ZnS和CdS作为代表性的II-VI族半导体材料，有关这两种纳米材料的研究成为科研工作者关注的焦点。ZnS是一种具有纤锌矿结构的半导体材料，在室温下禁带宽度约为3.91eV；而CdS的室温禁带宽度约为2.42eV，两者在可见光范围内具有很好的光电特性。并且，随着尺寸和维度的降低，ZnS和CdS纳米材料表现出许多不同于块体和薄膜材料的光学、电学及非线性光学等性质。如量子尺寸效应使得CdS的能级改变、能隙变宽，吸收和发射光谱向短波方向移动；表面效应引起CdS纳米微粒的表面原子输运和构型发生变化，同时也引起其表面电子自旋构象和电子能谱发生变化。因而，CdS纳米结构材料在电子、光电子方面具有非常重要的潜在应用前景。目前为止，虽然已经有很多关于不同结构（如纳米带、纳米线等）ZnS和CdS纳米材料合成工艺的报道。但是有关ZnS/CdS纳米材料异质节的合成很少有报道。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是：提供一种ZnS纳米带/CdS纳米柱异质结的合成方法，从而为该种先进半导体异质结材料的研发和应用奠定物质基础。[0004]本发明的技术方案是：一种ZnS纳米带/CdS纳米柱异质结的合成方法，包含以下步骤：首先，利用离子溅射仪在硅基片上沉积金膜，ZnS粉末放置在陶瓷舟里，并将陶瓷舟放置在管式炉的热电偶位置处，然后，