[发明专利]一种三氧化钼纳米棒的制备方法

权利要求书

1.一种三氧化钼纳米棒的制备方法，其特征在于，采用两步扩散脉冲激光沉积技术，以α-MoO₃为靶材，借助脉冲激光器，改变沉积参数，未添加模板和催化剂，在衬底上沉积α-MoO₃纳米棒阵列，具体包括以下步骤：

步骤1、对单晶硅衬底进行表面清洗处理；

步骤2、将表面清洗干净的衬底固定在真空生长腔内的衬底支架上，安装α-MoO₃靶材，并使衬底正面与靶材保持正对；

步骤3、使用机械泵和分子泵对真空生长腔抽真空，真空生长腔抽真空后的本底真空度小于或等于1×10^-6Torr；

步骤4、利用卤钨灯作为有效无污染的衬底加热器，将衬底温度加热到预定的温度；之后向真空室内通入工作气体，并保持气压稳定；

步骤5、使用准分子脉冲激光源，通过激光烧蚀MoO₃靶材，衬底正面正对等离子体羽，控制激光的能量密度、脉冲频率、工作气压、衬底温度和沉积时间这些工艺参数，在正对靶材的衬底上预先沉积MoO₃籽晶层；

步骤6、MoO₃籽晶层生长一段时间后，翻转衬底，使衬底正面背对靶材和等离子羽辉的传播方向，进一步调整沉积工艺参数，通过扩散脉冲激光沉积方法在MoO₃籽晶层上继续生长，制备均一的α-MoO₃纳米棒；

步骤7、沉积结束后，关闭激光、衬底加热，停止通气体，待样品冷却到室温后取出。

2.根据权利要求1所述的三氧化钼纳米棒的制备方法，其特征在于，步骤1对硅基片进行表面清洗处理具体为：首先将衬底浸入丙酮和乙醇的混溶液中超声波清洗，然后放入去离子水中超声清洗，之后冷风吹干。

3.根据权利要求1所述的三氧化钼纳米棒的制备方法，其特征在于，步骤2中靶材与衬底距离为40-80mm。

4.根据权利要求1所述的三氧化钼纳米棒的制备方法，其特征在于，步骤4中预定的温度为300-500℃；向真空室内通入的工作气体为氧气，通入氧气体后真空室内的压强为5-100mTorr。

5.根据权利要求1所述的三氧化钼纳米棒的制备方法，其特征在于，步骤5中激光能量密度为0.9-4.5J/cm²、脉冲频率在2-10Hz、工作压强在5-100mTorr、衬底温度在300-500℃、沉积时间在5-15min。

6.根据权利要求1所述的三氧化钼纳米棒的制备方法，其特征在于，步骤6中用扩散脉冲激光沉积法在籽晶层上继续生长MoO₃，生长过程中氧气压强为10-100mTorr，衬底温度为350-600℃，激光能量密度为0.9-5.0J/cm²，脉冲频率为2-10Hz，沉积时间为20-90min。