[发明专利]一种三氧化钼纳米棒的制备方法

摘要

本发明是一种正交晶系MoO3纳米棒的制备方法。取向生长的α-MoO3纳米棒具有良好的场电子发射性能，较低的阈值电场，可广泛应用于场发射显示器件、超级电容及电化学能量存储装置等。本发明采用两步扩散脉冲激光沉积技术，以α-MoO3为靶材，在硅衬底上沉积正交晶系MoO3纳米棒，所沉积的MoO3纳米棒具有密度高、直径小。首先通过传统的脉冲激光烧蚀在基片上沉积一层薄的MoO3籽晶层，然后将样品反转，用扩散脉冲激光沉积方法在籽晶层上进一步生长均一的MoO3纳米棒。本发明能够在无催化剂的条件下制备高结晶度、低缺陷密度的单晶MoO3纳米棒阵列，制备工艺简单、容易控制、重复性好、绿色环保。

主权项

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。