[發明專利]一種異質結納米棒及其制備方法

在審

• 申請號: 201710315021.6
• 申請日: 2017-05-07
• 公開（公告）號: CN107123708A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 楊昱
• 申請（專利權）人: 佛山市領卓科技有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/28;H01L31/0296;H01L31/0352;H01L31/18
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技術領域

本發明涉及納米材料領域，具體涉及一種異質結納米棒及其制備方法。

背景技術

當前，尋找新型大功率光源已成為研究熱點，最常見的如LED發光器件。人們不斷提出新的結構來達到設定的目標。在過去十年中,人們在納米材料發光器件領域開展了大量的研究工作。中國發明專利CN103943733A公開了一種基于垂直納米線的LED超平行光源的制備方法,其光源采用垂直硅納米線的Si-CdS異質pn結,微透鏡采用凹面鏡。制備方法具體包括:首先制備圓點掩模板以確定硅納米線的大小;然后使用ICP-RIE干法刻蝕技術制備硅納米線;并且熱氧化硅納米線,去除硅納米線頂端部分部氧化層;濺射多晶CdS薄膜,以形成Si-CdS異質結;最后以Si-CdS異質結為中心,采用淀積技術得到凹面鏡,并且,凹面鏡的輪廓為拋物線形。本發明利用硅基納米Si-CdS異質pn結的發光特性,結合微型凹面鏡制備工藝,實現了簡單、集成、高效的超平行光的發射。

電致發光是光電領域另一個重要的問題，也是當前所有顯示器及顯示技術的基礎。近幾十年以來，顯示技術也在不斷進行更新換代，人們不斷尋找更低耗、有效的發光技術。如中國發明專利102308669A提供了一種包括通過從場發射器陰極跨過一間隙將電子注入納米結構半導體材料而發光的方法和裝置,電子從分開的場發射器發出且通過穿過間隙的電壓朝著形成陽極的一部分的納米結構材料的表面加速。在納米結構材料處,電子經過電子-空穴(e-h)復合而產生電致發光(EL)發射。在優選的實施例照明裝置中,真空外殼容納場發射器陰極。該真空外殼也容納陽極,該陽極與所述陰極隔開一間隙且設置為接收從陰極發射的電子。該陽極包括半導體發光納米結構,其接收來自陰極的電子注入且響應于該電子注入產生光子。外部電極接觸允許在陽極和陰極間施加電壓差,以從陰極激發電子發射并從該陽極的半導體發光納米結構產生光子發射。本發明的實施例也包括利用納米結構半導體材料作為傳統平面LED和納米線陣列發光二極管和CFL的磷光體。對于在傳統平面LED中的使用,該納米結構可以采用量子點、納米管、分枝樹狀納米結構、納米花、四角狀結構、三角狀結構、軸向異質結構納米線異質結構的形式。

中國發明專利102394263公開了一種增強n-ZnO/AlN/p-GaN發光二極管的電致發光性能的方法，該方法是在n-ZnO/AlN/p-GaN發光二極管的n-ZnO薄膜中插入一層Ag納米顆粒，利用Ag局域態表面等離激元與ZnO近帶邊發光強的相互耦合作用，來提高n-ZnO/AlN/p-GaN異質結發光二極管電致發光性能。實驗發現Ag納米顆粒的局域態表面等離激元共振峰與ZnO近帶邊發光峰的位置相近，滿足共振耦合條件，且粗糙的Ag納米顆粒的表面有利于等離激元有效耦合成光且能夠明顯提高光的抽取效率。利用本發明，顯著提高了n-ZnO/AlN/p-GaN異質結發光二極管電致發光性能。

然而，當前，隨著半導體的發展，能夠產生光電效應的器件已經非常多，能夠產生電致發光的器件也非常多，但是，當前產生光電效應與電致發光的器件是分立的，尚未出現能夠同時產生光電效應與電致發光的器件。這種器件將在發光、顯示等領域產生重大作用。

發明內容

發明目的：為了制備一種能夠同時產生光電效應與電致發光的電子元件，本發明所要解決的技術問題是提供了一種異質結納米棒及其制備方法。

為實現上述目的，上述的異質結納米棒的制備方法，包括以下步驟：

1.采用CdO粉和磷酸正十八脂溶解在三正辛基氧膦中，合成Cd—ODPA復合物；

2.在合適的溫度下注入S與三辛基（TOP）的混合物，攪拌；

3.注入硒的TOP溶液；

4.將得到的硫化鎘/硒化鎘納米棒沉淀溶解在氯仿中；

5.將十八烯、油酸和乙酸鋅混合均勻,脫氣、攪拌后，將2毫升的CdS/CdSe納米棒溶液注入；

6.將反應混合物蒸發、加熱，并在加熱過程中，將硒的TOP溶液從頂部慢慢注入到反應混合物中，然后冷卻至室溫；由此產生含異質結納米棒的溶液；

7．用氯仿、甲醇的混合溶劑沉淀法純化、離心分離,得到異質結納米棒；

作為優選，CdO粉和0.668克磷酸的重量比為1:4～1:8。

作為優選，硒的TOP溶液的濃度范圍為10g/L~50g/L。

作為優選，S的三辛基（TOP）的濃度范圍為5g/L~20g/L。

作為優選，CdS、CdSe納米棒的晶粒直徑在15納米以內。