[发明专利]一种单晶ZnSe/Ge异质结纳米线的制备方法

说明书

技术领域

本发明属半导体异质结纳米线的制备领域，特别是涉及一种单晶ZnSe/Ge异质结纳米线的制备方法。

背景技术

半导体纳米材料及其器件的制备已成为物理、化学、生物及材料相关领域的研究热点。近年来，人们根据不同方法已经制备出很多种不同的半导体纳米材料，并且在此基础上进行了纳米器件的制作，包括场效应管、单电子器件、异质结发光二极管、单纳米线激光器等等。

单晶异质结纳米线是半导体纳米材料研究领域的新内容。由于其新奇的电、光、磁学性质，以及小尺寸效应，将在纳米电子学和光电子学领域有着广泛的应用。目前制备单晶异质结纳米线的主要方法是化学气相沉积、激光烧蚀和模板法。这些方法多数通过高温加热、二次合成或其他复杂的辅助手段来完成，很难制备出具有高质量异质界面的纳米线，因此许多新型器件的研制受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单晶ZnSe/Ge异质结纳米线的制备方法，本发明制备的单晶ZnSe/Ge异质结纳米线具有直径均匀，表面光滑，结晶度好，有高质量的异质界面，该制备工艺简单，采用一步热蒸发即可完成。

本发明的一种单晶ZnSe/Ge异质结纳米线的制备方法，包括：

将ZnSe和Ge粉末作为原材料放置在石英管中间位置，用硅片为衬底，放入混合粉末下风方向的石英舟中，石英管一端接供气系统，另一端接机械真空泵，通入流量为100-200sccm的氩气，控制石英反应管中间位置温度为1000℃～1100℃，沉积压力为200Torr(1Torr≈133Pa)，沉积反应2h后，关闭加热电源，自动冷却至室温，即得ZnSe/Ge异质结纳米线。

所述的石英反应管中间位置温度为1050℃。

有益效果

(1)本发明制备的单晶ZnSe/Ge异质结纳米线具有直径均匀，表面光滑，结晶度好，有高质量的异质界面；

(2)该制备工艺简单，采用一步热蒸发即可完成。

附图说明

图1为实验设备示意图；

图2为实施例1的ZnSe/Ge异质结纳米线的扫描电子显微镜照片；

图3为实施例2的ZnSe/Ge异质结纳米线的扫描电子显微镜照片；

图4(a)为实施例3的ZnSe/Ge异质结纳米线的扫描电子显微镜照片；

图4(b)为实施例3的ZnSe/Ge异质结纳米线的X射线衍射花样；

图5(a)为实施例3的ZnSe/Ge异质结纳米线的透射电子显微镜照片；

图5(b)为实施例3的ZnSe/Ge异质结纳米线的选区电子衍射花样。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

将ZnSe和Ge粉末作为原材料放置在石英管中间位置。用硅片为衬底，放入混合粉末下风方向的石英舟中，石英管一端接供气系统，一端接机械真空泵。通入流量为100-200sccm的氩气，实验中石英反应管中间位置温度为1000℃，沉积压力为200Torr(1Torr≈133Pa)，沉积反应2h后，关闭加热电源，自动冷却至室温，获得ZnSe/Ge异质结纳米线(如图2所示)。

实施例2

将ZnSe和Ge粉末作为原材料放置在石英管中间位置。用硅片为衬底，放入混合粉末下风方向的石英舟中，石英管一端接供气系统，一端接机械真空泵。通入流量为100-200sccm的氩气，实验中石英反应管中间位置温度为1050℃，沉积压力为200Torr(1Torr≈133Pa)，沉积反应2h后，关闭加热电源，自动冷却至室温，获得ZnSe/Ge异质结纳米线(如图3所示)。

实施例3

将ZnSe和Ge粉末作为原材料放置在石英管中间位置。用硅片为衬底，放入混合粉末下风方向的石英舟中，石英管一端接供气系统，一端接机械真空泵。通入流量为100-200sccm的氩气，实验中石英反应管中间位置温度为1100℃，沉积压力为200Torr(1Torr≈133Pa)，沉积反应2h后，关闭加热电源，自动冷却至室温，获得ZnSe/Ge异质结纳米线。