[发明专利]一种实现p型层状碲化镓纳米片自组装纳米花的可控制备方法有效
申请号: | 201710261209.7 | 申请日: | 2017-04-20 |
公开(公告)号: | CN107021784B | 公开(公告)日: | 2019-08-02 |
发明(设计)人: | 陈祖信;楚盛 | 申请(专利权)人: | 中山大学 |
主分类号: | C04B41/45 | 分类号: | C04B41/45;C01B19/00;C01G9/03;B01J27/057 |
代理公司: | 广州新诺专利商标事务所有限公司 44100 | 代理人: | 张玲春 |
地址: | 510275 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 纳米花 制备 形貌 可控制 纳米片 自组装 常压 扫描隧道显微镜 原子力显微镜 合成材料 前驱体样品 异质结结构 表征手段 二维材料 高纯氩气 工艺步骤 光电催化 光致发光 生长过程 生长条件 透射电镜 整流效应 氩气流量 蓝宝石 生长 管式炉 气流量 种子层 碲化镓 产氢 衬底 放入 可控 可用 合成 测试 应用 | ||
1.一种实现p型层状碲化镓纳米片自组装纳米花的可控制备方法,其特征在于,其工艺步骤如下:
a)在蓝宝石衬底上制备一层形状为纳米花的ZnO薄膜,作为GaTe生长过程中的种子层;所述蓝宝石衬底为退过火的蓝宝石衬底;具体退火工序包括:
将清洗干净的蓝宝石衬底直接放入双温区化学气相沉积炉管中,炉管直径6英寸,抽真空至2.7Pa,然后通入纯度为5N,流量为1000sccm的高纯氩气至常压状态,洗气30分钟,然后在氩气流量为100sccm的氛围、炉管真空度为常压的状态下加热60分钟至1000℃,退火1min,自然降温至常温,完成对蓝宝石衬底的退火工序;
b)将准备好的前驱体样品放入管式炉中,在常压、高纯氩气的环境中制备p型层状碲化镓纳米片自组装纳米花。
2.如权利要求1所述的实现p型层状碲化镓纳米片自组装纳米花的可控制备方法,其特征在于:步骤a)中,所述蓝宝石衬底为按照标准清洗工艺清洗的蓝宝石衬底;具体工艺清洗步骤包括:
a1)将1×1cm大小,厚度为0.5mm,表面平整度为0.2nm的蓝宝石衬底放入装有50毫升乙醇的烧杯中,进行超声清洗15分钟,取出用氮气枪吹干;
a2)将吹干的蓝宝石衬底放入另外一个装有50毫升丙酮的烧杯中,进行超声清洗15分钟,取出用氮气枪吹干;
a3)将吹干的蓝宝石衬底放入100毫升的去离子水中,进行超声清洗10分钟,取出用氮气枪吹干。
3.如权利要求1所述的实现p型层状碲化镓纳米片自组装纳米花的可控制备方法,其特征在于:
步骤a)中,所述的一层ZnO带有纳米花形状的薄膜种子层厚度在1-10nm,且种子层为在蓝宝石衬底上使用化学气相沉积的方法沉积。
4.如权利要求3所述的实现p型层状碲化镓纳米片自组装纳米花的可控制备方法,其特征在于:
CVD沉积方法的合成条件特征为:生长源:30-70毫克锌粉,锌粉纯度为5 N,粒径为600目;气流条件:150-300sccm的氩气氧气混合气作为载气,氩气氧气比例为99:1;合成温度条件:700-850℃;生长时间:10-60分钟;真空度:5-10 Pa。
5.如权利要求1所述的实现p型层状碲化镓纳米片自组装纳米花的可控制备方法,其特征在于:
步骤b)中,所述的高纯氩气纯度在99.999%(5N)。
6.如权利要求1所述的实现p型层状碲化镓纳米片自组装纳米花的可控制备方法,其特征在于:
步骤b)中,所述p型层状碲化镓纳米片自组装纳米花制备条件为:
GaTe粉末源:50-100毫克GaTe粉末,GaTe粉末纯度为4N,粒径为60目;气流条件:100-200sccm的纯度为5N的高纯氩气作为载气;合成温度条件:700-750℃;生长时间:30-90分钟;真空度:1-5Pa。
7.权利要求1-6中任一项所述的实现p型层状碲化镓纳米片自组装纳米花的可控制备方法制备的GaTe/ZnO异质结纳米花。
8.权利要求7所述的GaTe/ZnO异质结纳米花对水进行光电全水解中的应用。
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