[發(fā)明專利]一種陣列異質(zhì)結(jié)的自組裝生長方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010891855.3
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111816718B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 易慶華;叢姍;劉玉申
• 申請（專利權(quán)）人: 常熟理工學院
• 主分類號: H01L31/0264
• 分類號: H01L31/0264;H01L31/0336;H01L31/0352;H01L31/18
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 李嘉寧

1.一種在陣列基底上通過聚苯乙烯磺酸鈉和聚乙烯亞胺金屬離子絡(luò)合物自組裝形成異質(zhì)結(jié)的方法，包括如下步驟：

a.配置聚苯乙烯磺酸鈉溶液；

b.將清洗干凈的陣列基底浸泡在聚苯乙烯磺酸鈉溶液中，使聚苯乙烯磺酸鈉吸附在陣列表面，形成聚苯乙烯磺酸鈉修飾的陣列基底，顯負電性；

c.利用聚合物輔助沉積的技術(shù)將聚乙烯亞胺及其衍生物與金屬離子配位，形成含金屬離子的前驅(qū)體溶液，金屬離子基團顯正電性；

d.將含金屬離子的前驅(qū)體溶液滴加到浸泡過聚苯乙烯磺酸鈉溶液的基底上，正負離子的吸附作用將前驅(qū)體溶液吸附在陣列表面；

e.通過熱處理使得金屬離子前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)變成金屬氧化物、金屬氮化物或金屬硫化物，從而與基底陣列材料形成異質(zhì)結(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟a中，聚苯乙烯磺酸鈉溶液的質(zhì)量濃度不超過5%，溶液的溶劑為乙醇。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟b中浸泡所采用的溫度為70-90℃，時間為2小時，所述基底采用二氧化鈦陣列、氧化銅陣列或氧化鋅陣列。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟c中的前驅(qū)體溶液中金屬離子與聚乙烯亞胺能形成穩(wěn)定的前驅(qū)體溶液；所述金屬離子為金屬氯化物或金屬硝酸鹽，所述金屬離子與聚乙烯亞胺反應(yīng)后通過超濾裝置將沒有絡(luò)合的金屬離子超濾掉，溶液的粘度根據(jù)實驗中基底陣列的不同而調(diào)控，其中金屬離子的金屬元素包括Ni、Fe、Ti、Cu、Nb、Zn、Sb、Sn或Mo。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟d中金屬離子前驅(qū)體溶液是Ni²⁺、Ti⁴⁺、Cu²⁺、Fe²⁺和Zn²⁺中的任意一種一元金屬離子或任意兩種以上的多元金屬離子混合的前驅(qū)體溶液。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟e中在不同的氣氛中熱處理，在氧氣或空氣中熱處理得到氧化物，在含硫氣氛中得到硫化物，在氨氣氣氛下得到氮化物，與陣列形成核殼結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié)。

7.一種權(quán)利要求1所述方法制備出的在陣列基底上通過聚苯乙烯磺酸鈉和聚乙烯亞胺金屬離子絡(luò)合物自組裝形成異質(zhì)結(jié)的用途，其特征在于：用于光電器件或光催化領(lǐng)域。