[发明专利]一种阵列异质结的自组装生长方法

权利要求书

1.一种在阵列基底上通过聚苯乙烯磺酸钠和聚乙烯亚胺金属离子络合物自组装形成异质结的方法，包括如下步骤：

a.配置聚苯乙烯磺酸钠溶液；

b.将清洗干净的阵列基底浸泡在聚苯乙烯磺酸钠溶液中，使聚苯乙烯磺酸钠吸附在阵列表面，形成聚苯乙烯磺酸钠修饰的阵列基底，显负电性；

c.利用聚合物辅助沉积的技术将聚乙烯亚胺及其衍生物与金属离子配位，形成含金属离子的前驱体溶液，金属离子基团显正电性；

d.将含金属离子的前驱体溶液滴加到浸泡过聚苯乙烯磺酸钠溶液的基底上，正负离子的吸附作用将前驱体溶液吸附在阵列表面；

e.通过热处理使得金属离子前驱体溶液转变成金属氧化物、金属氮化物或金属硫化物，从而与基底阵列材料形成异质结。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤a中，聚苯乙烯磺酸钠溶液的质量浓度不超过5%，溶液的溶剂为乙醇。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤b中浸泡所采用的温度为70-90℃，时间为2小时，所述基底采用二氧化钛阵列、氧化铜阵列或氧化锌阵列。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤c中的前驱体溶液中金属离子与聚乙烯亚胺能形成稳定的前驱体溶液；所述金属离子为金属氯化物或金属硝酸盐，所述金属离子与聚乙烯亚胺反应后通过超滤装置将没有络合的金属离子超滤掉，溶液的粘度根据实验中基底阵列的不同而调控，其中金属离子的金属元素包括Ni、Fe、Ti、Cu、Nb、Zn、Sb、Sn或Mo。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤d中金属离子前驱体溶液是Ni²⁺、Ti⁴⁺、Cu²⁺、Fe²⁺和Zn²⁺中的任意一种一元金属离子或任意两种以上的多元金属离子混合的前驱体溶液。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤e中在不同的气氛中热处理，在氧气或空气中热处理得到氧化物，在含硫气氛中得到硫化物，在氨气气氛下得到氮化物，与阵列形成核壳结构的异质结。

7.一种权利要求1所述方法制备出的在阵列基底上通过聚苯乙烯磺酸钠和聚乙烯亚胺金属离子络合物自组装形成异质结的用途，其特征在于：用于光电器件或光催化领域。