[發明專利]一種交叉納米纖維P-N異質結陣列的制備方法

有效

• 申請號: 201410140100.4
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103943778A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 龍云澤;陳帥;盛琛皓;韓文鵬;董瑞華;張紅娣
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: H01L51/40
• 分類號: H01L51/40;H01L51/48
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 張世功

1.一種交叉納米纖維P-N異質結陣列的制備方法，其特征在于在三維可調低壓近場原位靜電紡絲裝置中實現，其具體制備過程為：

（1）、ZnO紡絲前驅體溶液配制：將8.5克無水乙醇和1.5克聚乙烯吡咯烷酮在室溫下混合攪拌2-4小時，獲得均質透明的15wt%聚乙烯吡咯烷酮溶液；再將1.0克醋酸鋅、2.0克無水乙醇、0.2克蒸餾水混合加熱至60-80℃攪拌8-12分鐘得到混合溶液，固體完全溶解后將混合溶液全部轉移到已配制好的15wt%聚乙烯吡咯烷酮溶液中，在室溫下攪拌50-70分鐘使兩種溶液充分混合，即獲得ZnO紡絲前驅體溶液；

（2）、電紡ZnO納米纖維陣列：在收集極上電紡一層有序排列的ZnO前驅體納米纖維陣列，調整噴絲頭與收集極的距離為1-2毫米，收集極的水平移動速度為50-100厘米/秒，紡絲電壓為1-2千伏，流量控制泵的速為度50-100微升/小時；然后將收集極在600-700℃下熱處理3-4小時去除有機成分，在收集極上得到ZnO納米纖維陣列；

（3）、PEDOT紡絲前驅體溶液配制：將1.0克聚乙烯吡咯烷酮粉末、3.0克2.8wt%的聚（3,4-二氧乙基噻吩）-聚苯乙烯磺酸水溶液和2克無水乙醇混合，然后加入0.2克二甲基亞砜，在室溫下磁力攪拌4-6小時，使溶液混合均勻，獲得均一的PEDOT紡絲前驅體溶液；

（4）、電紡PEDOT—ZnO交叉納米纖維異質結陣列：將沉積有ZnO納米纖維陣列的收集極旋轉0-180度，然后再在收集極上電紡一層有序排列的PEDOT納米纖維，電紡條件與步驟（2）相同，得到PEDOT—ZnO交叉納米纖維P-N異質結陣列。

2.根據權利要求1所述的交叉納米纖維P-N異質結陣列的制備方法，其特征在于涉及的三維可調低壓近場原位靜電紡絲裝置的主體結構包括流量控制泵、噴絲頭、高壓電源、計算機和收集極；噴絲頭分別與流量控制泵和高壓電源的正極電連接，流量控制泵控制噴絲頭內前驅體溶液的流速，高壓電源為噴絲頭提供紡絲電壓；收集極設置在噴絲頭下方0.5-5毫米處，收集極分別與計算機和高壓電源的負極電連接，計算機控制收集極的運動，收集極采用SiO₂/Si襯底。