[發明專利]硫化鎘微納結構制備裝置

無效

• 申請號: 201410377274.2
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104150526A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 卓朝旦
• 申請（專利權）人: 奉化市宇創產品設計有限公司
• 主分類號: C01G11/02
• 分類號: C01G11/02;B82Y30/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及硫化鎘研究領域，尤其涉及一種硫化鎘微納結構制備裝置。

背景技術

硫化鎘是一種典型的II-VI族半導體化合物，它具有優異的光電轉換特性和發光性能。當硫化鎘粒子的粒徑小于其激子的波爾半徑時，由于納米顆粒的量子尺寸效應、表面效應的作用，顆粒的電學、線性及非線性光學等性質將發生很大變化。由于這些優良的性能使之成為在光致發光、電致發光、傳感器、紅外窗口材料、光催化、太陽能電池、非線性光學器件和其他一些光電器件上有著廣泛應用的光電材料，同時也是納米材料研究領域的研究熱點之一。硫化鎘是直接寬帶隙半導體材料，屬于六方晶系，有纖鋅礦和閃鋅礦兩種結構，熔點為1750℃，禁帶寬度為2.42eV，在可見區有很好的光電特性，廣泛用于光電器件，壓電晶體，窗口材料和激光材料等方面。隨著硫化鎘一維納米結構合成方法的增多，各種形貌的硫化鎘納米結構被制備出來。有鑒于此，本發明給出一種硫化鎘微納結構制備裝置，能夠將硫化鎘在中心溫區加熱，并將蒸發起來的硫化鎘吹到下氣流，使得硫化鎘沉積在硅片上，形成微納結構。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種硫化鎘微納結構制備裝置，所述裝置包括水平管式爐、兩個陶瓷舟、加熱機構、以及氣體供應機構和氣體凈化機構，所述水平管式爐中設置有反應腔，所述加熱機構設置在水平管式爐內，反應腔之外；所述氣體供應機構的氣體輸出管穿過所述水平管式爐的一端，連接于所述反應腔的氣體輸入口；所述氣體凈化機構的氣體收集管穿過所述水平管式爐的另一端，連接于所述反應腔的氣體輸出口；所述兩個陶瓷舟中的一個陶瓷舟裝載有硫化鎘，并設置在反應腔內的對應加熱機構的位置處；另一個陶瓷舟裝載有鍍金的硅片。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明一實施例提供的硫化鎘微納結構制備裝置的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1為本發明一實施例提供的硫化鎘微納結構制備裝置的結構示意圖，如圖1所示，本實施例的硫化鎘微納結構制備裝置，所述裝置包括水平管式爐10、兩個陶瓷舟3、加熱機構2、以及氣體供應機構8和氣體凈化機構9，所述水平管式爐10中設置有石英反應腔1，所述加熱機構2設置在水平管式爐10內，反應腔1之外；為防止在實驗過程中出現氧化反應，需在氣體入口處通入載氣(Ar，H混合氣)。載氣在制備過程中有兩個作用：(1)在通氣過程中將氧氣排進，防止發生氧化反應；(2)形成穩定的氣流，將受熱蒸發起來的硫化鎘吹到下游，沉積在硅片上。中心溫區的溫度設置為900℃，反應腔1兩端為室溫，所以從中心溫區到反應腔1兩端將有一定的溫度梯度。將硫化鎘在中心溫區加熱，載氣從反應腔1一端通入，使蒸發起來的硫化鎘吹到下氣流，在一定的溫度梯度上，沉積在硅片上，形成微納結構的納米線。所述氣體供應機構8的氣體輸出管6穿過所述水平管式爐10的一端，連接于所述反應腔1的氣體輸入口；所述氣體凈化機構9的氣體收集管7穿過所述水平管式爐10的另一端，連接于所述反應腔1的氣體輸出口；所述兩個陶瓷舟3中的一個陶瓷舟裝3載有硫化鎘，并設置在反應腔1內的對應加熱機構2的位置處；另一個陶瓷舟裝3載有鍍金的硅片。

采用本實施例提供的硫化鎘微納結構制備裝置制備微納結構的納米線的過程如下：

(1)準備工作：將切割好的硅片分別在丙酮溶液，乙醇及去離子水中超聲15分鐘。烘干后，在上面濺射一層金(時間為60s)，形成一層金膜。

(2)合成過程：將硫化鎘研磨后放在陶瓷舟里，把陶瓷舟放在反應腔的中心解熱區域。以利于前驅物的蒸發。將鍍金的硅片以陶瓷舟為載體放在裝硫化鎘的陶瓷舟的下氣流。反應腔一端通入Ar，H混合氣，另一端連接氣體凈化機構。加熱前，石英反應腔內通入一定流速的Ar，H混合氣體，以將石英反應腔內的氧氣趕走。通氣1小時以后，對其進行加熱，15min左右升溫到900℃，保持900℃恒溫40min。之后停止加熱，在室溫環境下逐漸冷卻。等石英反應腔內的溫度降到室溫，停止通氣，制備結束。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。