[發明專利]一種In2Se3納米材料的制備方法

無效

• 申請號: 201010599420.8
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN102534800A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 孫旭輝;李洋
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C30B29/46
• 分類號: C30B29/46;C30B23/00;C23C14/06;C23C14/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮;李辰

技術領域

本發明涉及納米材料的制備方法，具體涉及一種In₂Se₃米材料的制備方法。

背景技術

硒化銦(In₂Se₃)是一種多功能的相變材料，在固-液轉化或固-氣轉化過程中能夠放出大量的潛熱，而且其相變條件溫和，容易控制，所以被廣泛應用于相變存儲器、銅銦鎵硒(CIGS)太陽能薄膜電池、鋰離子電池，光探測器等諸多領域。

In₂Se₃在室溫下熱穩定性良好不易分解，高溫結晶速度快(經50ns的激光脈沖可以迅速晶化)，并且有著極好的可逆轉變特性，和基于二極管技術的存儲器相比，以In₂Se₃膜作為相變材料的相變隨機存儲器(奧弗辛斯基存儲器)讀寫更快，耐久性更好，制造工藝更加簡單。

以In₂Se₃作為前驅體制備的銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池被稱為第三代太陽能電池。CIGS電池具有性能穩定，抗輻射能力強等特點，其光電轉換效率目前是各種薄膜太陽電池之首，接近于目前市場主流產品晶體硅太陽電池轉換效率，成本卻是所述晶體硅太陽能電池的1/3。正是因為其性能優異被國際上稱為下一代的廉價太陽電池，無論是在地面陽光發電還是在空間微小衛星動力電源的應用上具有廣闊的市場前景。

此外，以In₂Se₃為前驅體在進行鋰離子參雜后可以制造高性能的鋰離子電池電極。而某些晶型的In₂Se₃材料還顯示出光敏特性，這使得In₂Se₃成為一種很有前景的光探測和光傳感材料。

但是，由于In₂Se₃材料中含有多種不同晶相，而且各種晶相的比例在制備過程中不能控制，這使得In₂Se₃材料的性能不穩定，同時也限制了In₂Se₃材料的性能提升。納米材料的出現從根本上解決了材料結構限制材料性能的問題，能夠將材料的性能提高到更高的水平，目前納米材料的制備方法多為光刻法和膜沉積法等，這些都不能有效的解決In₂Se₃晶相多而造成的質量不均，性能不穩定的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種In₂Se₃納米材料的制備方法，條件溫和，工藝可控，制備出晶相可控的高質量In₂Se₃納米材料。

本發明提供了一種In₂Se₃納米材料的制備方法，包括：將氣相In₂Se₃用載氣輸送到含有催化劑的基體上，并在所述基體上沉積生長得到In₂Se₃納米材料；所述催化劑為金顆粒、金膜或銦膜。

優選的，所述載氣為氫氣、氬氣、氮氣或氦氣中一種或幾種。

優選的，所述基體包括Si、Al₂O₃、SiC、Si₃N₄、陶瓷片或覆蓋有SiO_x(1≤x≤2)的Si。

優選的，所述金顆粒的粒徑為0.5nm～100nm。

優選的，所述銦膜厚度為30nm～100nm。

優選的，所述沉積生長的壓強為1Torr～760Torr。

優選的，所述沉積生長的壓強為30Torr～760Torr。

優選的，所述沉積生長的溫度為500℃～800℃。

本發明還提供了一種In₂Se₃納米棒，由所述In₂Se₃納米材料的制備方法制備，沉積生長時間小于1h。

本發明還提供了一種In₂Se₃納米線，由所述In₂Se₃納米材料的制備方法制備，沉積生長時間為1h～4h。