[發(fā)明專利]一種制備具有M/M-TCNQ肖特基結(jié)的納米線的方法

有效

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• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113410386B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆永達;馬驥;耿延泉;方卓;韓聯(lián)歡;詹東平
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué);廈門大學(xué)
• 主分類號: H10K10/23
• 分類號: H10K10/23;B82Y40/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 馮建

一種制備具有M/M?TCNQ肖特基結(jié)的納米線的方法，涉及一種納米線制備方法。在硅基底上澆注PDMS，固化后的PDMS加工模具孔洞，沉積一層M膜，模具孔洞內(nèi)澆注樹脂，固化剝離后用樹脂包埋得到切片用樣品進行納米切片，轉(zhuǎn)移至氧化硅基底上，采用光刻工藝將M納米線兩端涂覆光刻膠保護，暴露出中間部分，置于TCNQ乙腈溶液中充分反應(yīng)得到M/M?TCNQ/M納米線，去除兩端光刻膠后再將中間部分涂覆光刻膠保護，沉積一層惰性金屬膜用作引出電極，剝離中間部分光刻膠及惰性金屬膜，最后進行納米線的表征。能夠高效可控地將M/M?TCNQ肖特基結(jié)構(gòu)集成于一根納米線中，制備方法簡單、加工效率高、可重復(fù)性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種納米線制備方法，尤其是一種制備具有M/M-TCNQ肖特基結(jié)的納米線的方法，屬于納米線制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

納米線是一種一維納米材料，M-TCNQ是指以過渡金屬元素M(指Ag、Cu)做電子供體、有機物TCNQ做電子受體所形成的簡單型電荷轉(zhuǎn)移配合物。M-TCNQ納米線具有以下特征：具有光電雙穩(wěn)定性，可用于制備記憶開關(guān)；場致電子發(fā)射性能優(yōu)良，ITO/M/M-TCNQ結(jié)構(gòu)具有較低的場發(fā)射開啟電壓和較大的場發(fā)射電流密度，可用于制備場發(fā)射顯示器件；具有光致變色現(xiàn)象，可用于制備光存儲器件。

肖特基結(jié)是一種簡單的金屬與半導(dǎo)體的交界面，具有優(yōu)良的整流特性。當金屬元素M與具備半導(dǎo)體性質(zhì)的M-TCNQ相接觸時，二者在界面處就形成了M/M-TCNQ肖特基結(jié)，其具有以下特征：反向恢復(fù)時間極短，可以短至幾納秒；正向?qū)▔航递^低，最低可至0.4V左右；基于肖特基結(jié)原理所制備的肖特基二極管整流電流較高，最高可達幾千毫安，常用于高頻、低壓、大電流整流場合。

在M/M-TCNQ肖特基結(jié)納米結(jié)構(gòu)體系的制備中，最重要的是M-TCNQ的制備。目前M-TCNQ的主要制備方法分為兩類：一種是以自發(fā)電化學(xué)反應(yīng)法、激光誘導(dǎo)生長法等為代表的濕法；第二種是以真空蒸發(fā)法、真空蒸汽輸運反應(yīng)法為代表的干法。其中，前一種方法存在納米線結(jié)構(gòu)分布不均勻、尺寸可控性差等缺點，而后一種方法雖然可以制備得到分布較為均勻的納米線結(jié)構(gòu)，但存在加工設(shè)備較復(fù)雜、尺寸可控性依舊很差等缺點。此外，現(xiàn)有的制備技術(shù)多集中于M-TCNQ納米線陣列與M薄膜相接觸以得到M/MTCNQ體系，鮮有對集成在同一根納米線上的M/M-TCNQ肖特基結(jié)體系的研究。因此，如何高效可控地制備具有M/M-TCNQ肖特基結(jié)的納米線對后續(xù)科學(xué)研究及其應(yīng)用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決背景技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種制備具有M/M-TCNQ肖特基結(jié)的納米線的方法，能夠高效可控地將M/M-TCNQ肖特基結(jié)構(gòu)集成于一根納米線中，制備方法簡單、加工效率高、可重復(fù)性好。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案：一種制備具有M/M-TCNQ肖特基結(jié)的納米線的方法，包括以下步驟：

步驟一：在硅基底上澆注PDMS，使其將硅基底上表面完全包埋形成PDMS-硅復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟二：在固化后的PDMS上加工出直達硅基底的模具孔洞；

步驟三：在所述PDMS-硅復(fù)合結(jié)構(gòu)上沉積一層M膜；

步驟四：在所述模具孔洞內(nèi)澆注樹脂，固化剝離后得到M膜-樹脂復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟五：將所述M膜-樹脂復(fù)合結(jié)構(gòu)表面用樹脂包埋，得到樹脂-M膜-樹脂復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟六：將所述樹脂-M膜-樹脂復(fù)合結(jié)構(gòu)作為切片用樣品進行納米切片，得到含M納米線的樹脂薄片；

步驟七：將所述含M納米線的樹脂薄片轉(zhuǎn)移至氧化硅基底上，得到M納米線-氧化硅基底復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟八：采用光刻工藝將所述M納米線-氧化硅基底復(fù)合結(jié)構(gòu)上的M納米線兩端涂覆光刻膠保護，暴露出M納米線的中間部分；