[发明专利]一种检测四针状氧化锌晶须电导特性的器件及方法

说明书

本发明公开了一种检测四针状氧化锌晶须电导特性的器件及其制备方法。该检测四针状氧化锌晶须电导特性的器件包括金属电极和四针状氧化锌晶须，所述四针状氧化锌晶须上的一根针状体与一金属电极连接，所述四针状氧化锌晶须上的另一根针状体与另一金属电极连接，其中，所述金属电极选用功函数为4.5‑5.1eV的金属。本发明通过直接将四针状氧化锌晶须上的两根针状体分别与两个金属电极相连，金属电极选用功函数为4.5‑5.1eV的金属以形成金属电极和四针状氧化锌晶须欧姆接触，能够直接在宏观条件下使用常规的检测仪器连接两个金属电极以对单个四针状氧化锌晶须的电导特性进行检测，检测在宏观条件下进行，操作方便。

技术领域

本发明涉及电子器件领域，具体涉及一种检测四针状氧化锌晶须电导特性的器件及其制备方法。

背景技术

四针状氧化锌晶须(Tetra-needle like ZnO whiskers，简称T-ZnOw)于20世纪40年代被发现，最早由日本松下产业于1989年研制成功。四针状氧化锌晶须外观呈白色疏松状粉体，微观为三维四针状立体结构，即晶须有一核心，从核心径向方向伸展出四根针状晶体，每根针状体均为单晶体微纤维，任两根针状体的夹角为109°。晶须的中心体直径0.7～1.4μm，针状体根部直径0.5～14μm，针状体长度为3～200μm，电子衍射图像显示晶须具有位错小、晶格缺陷少的单晶性；原子吸收光谱显示晶须杂质含量少，氧化锌含量为99.95％，因此T-ZnOw近似于单晶。它是迄今所有晶须中唯一具有空间立体结构的晶须，因其独特的立体四针状三维结构，很容易实现在基体材料中的均匀分布，从而各向同性地改善材料的物理性能，同时赋予材料多种独特的功能特性，被称为21世纪的重要新材料。

四针状氧化锌晶须当前主要用于作为复合增强材料、高分子材料抗静电剂、耐磨防滑材料、微波吸收材料、减振降噪材料、陶瓷增韧材料、抗菌防藻复合材料、甲醛及多种有机物分解材料等。四针状氧化锌晶须作为一种半导体材料的应用领域尚待开发，探究单根四针状氧化锌晶须的电导特性即成为开拓其应用领域的前提，例如，使用其制备一些导电复合材料等，需要前期对四针状氧化锌晶须本征的电导特性进行研究。

基于单个四针状氧化锌晶须的微观特性，无法直接对其电导特性进行检测，例如现有技术中给出了一种利用扫描探针显微镜(SPM)来测量单根四针状氧化锌晶须电阻方法，此方法需要预先在四针状氧化锌表面沉积纳米银，将表面沉积有纳米银的四针状氧化锌晶须在底电极上分散均匀，再以银为焊剂，在惰性气体保护的情况下对其进行热处理，通过对表面沉积纳米银的四针状氧化锌晶须的高温烧结，使纳米银融化将四针状氧化锌晶须与底电极焊接起来(热处理过程中的温度高达700℃)，最后利用扫描探针显微镜的针接触氧化锌晶须的尖端来对其进行表面电流分析，评价材料的相关性能。可见现有技术中对单个四针状氧化锌晶须的电导特性的检测过程需要在扫描探针显微镜下通过探针与四针状氧化锌晶须的接触进行，也即检测过程无法直接在宏观条件下利用常规的检测仪器操作，如直接连接伏安特性检测仪进行检测，为检测过程带来不便。

因此，发明一种可以在宏观条件下直接利用检测仪器进行检测、操作简便的检测四针状氧化锌晶须电导特性的器件和方法，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中对单个四针状氧化锌晶须的电导特性的检测过程无法直接在宏观条件下操作、检测不便的缺陷，从而提供一种检测四针状氧化锌晶须电导特性的器件及其制备方法。

具体技术方案如下：

一种检测四针状氧化锌晶须电导特性的器件，包括金属电极和四针状氧化锌晶须，所述四针状氧化锌晶须上的一根针状体与一金属电极连接，所述四针状氧化锌晶须上的另一根针状体与另一金属电极连接，其中，所述金属电极选用功函数为4.5-5.1eV的金属。