[發(fā)明專利]一種納米線p?n異質(zhì)結(jié)及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710979906.6
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107619026A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李寶軍;楊先光;張垚;李宇超
• 申請（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號: C01B19/00
• 分類號: C01B19/00;C01G9/08;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所11569
• 代理人: 劉奇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及異質(zhì)結(jié)材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種納米線p-n異質(zhì)結(jié)及其制備方法。

背景技術(shù)

納米線p-n異質(zhì)結(jié)因其出色的光發(fā)射、光電導(dǎo)、光生伏特和整流特性，受到研究者們的廣泛關(guān)注。納米線p-n異質(zhì)結(jié)展現(xiàn)出的優(yōu)良特性不單是個體材料特性的簡單疊加，更是個體材料之間所形成的異質(zhì)界面的協(xié)同貢獻，能產(chǎn)生一加一大于二的效果。

現(xiàn)有技術(shù)中，納米線p-n異質(zhì)結(jié)的制備方法主要包括：化學(xué)氣相沉積、固相反應(yīng)結(jié)合、脈沖激光沉積和模板輔助合成。化學(xué)氣相沉積的主要缺點是設(shè)備昂貴、成本高昂；固相反應(yīng)結(jié)合的缺點是需要超高真空來避免反應(yīng)物的揮發(fā)；脈沖激光沉積的缺點是需要脈沖激光設(shè)備，且難以制備高純樣品；模板輔助合成的步驟依次是：蒸渡金膜于氧化鋁模板一側(cè)、電沉積有機聚合物材料、電沉積無機半導(dǎo)體材料、溶解氧化鋁模板，存在模板難以獲取，微孔直徑、長度和數(shù)量不易控制，工藝流程復(fù)雜的缺點。綜上所述，現(xiàn)有制備納米線p-n異質(zhì)結(jié)的方法都存在著成產(chǎn)成本高、工藝流程復(fù)雜的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種納米線p-n異質(zhì)結(jié)及其制備方法，提出一種成本低廉、工藝簡單、無需模板便可快速制備納米線p-n異質(zhì)結(jié)的方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種納米線p-n異質(zhì)結(jié)的制備方法，包括以下步驟：

將p型量子點與導(dǎo)電聚合物和苯類有機溶劑混合，得到摻雜p型量子點的混合溶液；

將n型量子點與導(dǎo)電聚合物和苯類有機溶劑混合，得到摻雜n型量子點的混合溶液；

對所述摻雜p型量子點的混合溶液進行拉制，得到p型納米線；

對所述摻雜n型量子點的混合溶液進行拉制，得到n型納米線；

在光學(xué)顯微鏡下，將所述p型納米線與n型納米線進行微操控，得到交叉結(jié)構(gòu)，即為納米線p-n異質(zhì)結(jié)。

優(yōu)選地，所述p型量子點為p型CdSe-ZnS核-殼量子點、p型CdTe量子點或p型CuINnS量子點。

優(yōu)選地，所述摻雜p型量子點的混合溶液中p型量子點與導(dǎo)電聚合物和苯類有機溶劑的用量比為0.8～1nmol:0.6～0.9g:0.7～1.2mL。

優(yōu)選地，所述n型量子點為n型CdSe-ZnS核-殼量子點、n型CdTe量子點或n型CuINnS量子點。

優(yōu)選地，所述摻雜n型量子點的混合溶液中n型量子點與導(dǎo)電聚合物和苯類有機溶劑的用量比為0.8～1nmol:0.6～0.9g:0.7～1.2mL。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電聚合物為聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩。

優(yōu)選地，所述苯類有機溶劑包括二甲苯溶劑、二氨基甲苯和均三甲苯中的一種或幾種的混合物。

優(yōu)選地，所述微操控包括：用操控探針推動所述p型納米線與n型納米線。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述制備方法制得的納米線p-n異質(zhì)結(jié)，所述納米線p-n異質(zhì)結(jié)包括交叉設(shè)置的p型納米線和n型納米線。

優(yōu)選地，所述p型納米線和n型納米線的直徑獨立地為400～700nm。

本發(fā)明提供了一種納米線p-n異質(zhì)結(jié)的制備方法，將p型量子點與n型量子點分別與導(dǎo)電聚合物和苯類有機溶劑混合，分別得到摻雜p型量子點的混合溶液和摻雜n型量子點的混合溶液，對摻雜p型量子點的混合溶液或n型量子點的混合溶液分別進行拉制，得到p型納米線和n型納米線，最后在光學(xué)顯微鏡下，將p型納米線與n型納米線進行微操控，得到交叉結(jié)構(gòu)，即為納米線p-n異質(zhì)結(jié)。本發(fā)明通過直接拉制技術(shù)和顯微操控技術(shù)的結(jié)合實現(xiàn)納米線p-n異質(zhì)結(jié)的快速制備，該方法無需復(fù)雜的工藝流程，克服了模板難以獲取的難題，使得納米線p-n異質(zhì)結(jié)的制備既經(jīng)濟又高效。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1為本發(fā)明實施例1制得的n型納米線的SEM譜圖；

圖2為本發(fā)明實施例1制得的n型納米線的TEM譜圖；

圖3為本發(fā)明實施例1制得的納米線p-n異質(zhì)結(jié)的TEM譜圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種納米線p-n異質(zhì)結(jié)的制備方法，包括以下步驟：

將p型量子點與導(dǎo)電聚合物和苯類有機溶劑混合，得到摻雜p型量子點的混合溶液；

將n型量子點與導(dǎo)電聚合物和苯類有機溶劑混合，得到摻雜n型量子點的混合溶液；

對所述摻雜p型量子點的混合溶液進行拉制，得到p型納米線；

對所述摻雜n型量子點的混合溶液進行拉制，得到n型納米線；