[发明专利]一种基于CdS纳米棒纳米光电器件的制备方法

摘要

本发明涉及一种纳米光电器件的制备方法，具体是指一种基于胶体化学合成硫化镉纳米棒的纳米光电器件的制备方法。本发明是通过微纳米加工技术，在具有200nmSiO₂层的单晶硅(Si)衬底上制备出具有纳米间隙的Au电极，然后采用介电电泳(DEP)的方法，室温下于电极之间组装CdS纳米棒，纳米光电器的光电性能测试结果显示该器件具有很好的光电响应。本发明的优点是：胶体化学法装置简单，并可以规模化生产，制备的纳米棒性能稳定；由于只用几个纳米棒来构建器件，器件反应灵敏；另外，该制备工艺具有可控性强，操作简单，普适性好等特点，具有很大的应用前景。

主权项

一种基于CdS纳米棒纳米光电器件的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)制备CdS纳米棒：采用胶体化学种子生长法合成CdS纳米棒；其中所述的胶体化学种子生长法包括两步：一、合成CdS种子：将TOPO、ODPA、CdO混合在烧瓶中，加热到150℃在真空中放置1h；在氮气的保护下溶液加热到320℃溶解，再注入(TMS)2S、TBP；反应进行7min后移除加热；合成后的纳米晶体在甲醇中沉淀，通过在甲苯中的再溶解和增加甲醇沉淀进行反复清洗，最终纳米晶体溶解在TOP中；二、合成CdS纳米棒：将TOPO、ODPA、HPA、CdO一起放入烧瓶中，加热到150℃在真空中放置1h；在氮气的保护下溶液加热到300℃以上溶解，当温度达到350℃时快速注入TOP、硫前导；注入后温度下降至270‑300℃，恢复2分钟后达到350℃；纳米棒生长8分钟后，移除加热套；反应结束后用甲苯和甲醇进行清洗提纯，即可；2)硅衬底预处理：对镀有SiO₂绝缘薄膜的P型(100)硅片，用丙酮、乙醇和去离子水分别超声清洗15分钟，并真空干燥；3)器件电极的制备：采用电子束光刻和电子束蒸发技术在Si‑SiO₂衬底表面制备器件的蝴蝶电极，电极间隔为100nm，采用Ti，Au作为电极材料，先在硅衬底上沉积50nm厚度的Ti，再在Ti上沉积100nm厚度的Au；4)组装CdS纳米棒：在电极之间采用介电电泳的方法，可控的组装CdS纳米棒。介电电泳组装电压为5伏特，频率为80～100hz，捕获时间为60s—120s；即可得到产品。