[發明專利]一種鈣鈦礦CsPbCl3

有效

• 申請號: 202111385655.1
• 申請日: 2021-11-22
• 公開（公告）號: CN114293248B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 郭鵬飛;劉達
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C30B25/14
• 分類號: C30B25/14;C30B25/16;C30B29/62;C30B29/12;H01L31/032;H01L31/18
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 楊斌華

一種鈣鈦礦CsPbCl₃/CsPbI₃異質結納米線及其制備方法，屬于半導體材料制備技術領域，可解決現有制備方法在一維半導體異質結生長方向存在阻礙的問題，本發明生長CsPbCl₃/CsPbI₃異質結納米線使用可控雙溫區管式爐，使用大管套小管式生長模式，本發明利用了改變蒸發源的材料來改變沉積材料的種類的技術，同時利用了精確控制壓強、生長溫度、氣流大小以及隔離時間，生長出了CsPbCl₃/CsPbI₃異質結納米線。本技術具有易操控、成本低、產量高等優點。

技術領域

本發明屬于半導體材料制備技術領域，具體涉及一種鈣鈦礦CsPbCl₃/CsPbI₃異質結納米線及其制備方法。

背景技術

納米科技是當前世界各國科技研究的主要內容之一，納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內容涉及現代科技的廣闊領域，并且納米技術的研究和應用主要在材料和制備、微電子和計算機技術、醫學與健康、航天和航空、環境和能源、生物技術和農產品等方面。用納米材料制作的器件重量更輕、壽命更長、成本更低、性能更優。納米材料，以其優越的物理和化學性質，引起了科學界和學術界的廣泛關注，尤其在新型納米器件中，納米材料展現出重要的研究價值和寬闊的前景。

一維半導體納米結構，如線、管、帶和棒，是新型微納光電器件的基本構建單元。尤其是半導體納米線，不僅具有較為獨特的物理結構，同時具備獨特的電學性質，因此在過去幾十年內吸引力廣大研究人員的密切關注。由于其獨特的性質，將在光伏器件、納米激光器、光探測器、發光二極管、光學邏輯運算器件等設計制備中具廣闊的應用價值。例如，光伏器件中，作為空穴傳輸層可以大大提高光子的吸收率；在納米激光器中，可作為理想的諧振腔，使增益介質全部位于單個物理體內，可以產生低閾值激光。由于一維結構納米線，具有高的體表面積比、長載流子傳輸距離和高的光電轉化效率，因此是構建新型納米器件的重要組成部分。

在納米材料，納米器件發展日趨成熟的今天，對于納米器件的多樣化、小型化和多功能化提出了不小的挑戰，具有異質結構的半導體納米線作為半導體納米線的一個重要分支，是實現器件在這些方面突破的重要基礎。異質結納米線，是一種帶隙可調控的一維納米材料，是在軸向方向，材料的帶隙會發生改變的一維納米材料。半導體的帶隙發生改變，意味著半導體的吸收波長、發射波長和載流子運動在內的物理性質會發生變化，從而實現器件的多功能化。自然界中半導體的帶隙有限而且不連續，在一定程度上限制了這些半導體納米材料的應用，但隨著納米生長技術的發展，實現梯度能隙半導體納米結構（納米線）已成為可能。但是，生長出具有清晰界面的半導體異質結納米線，仍然面臨巨大挑戰。

關于CsPbCl₃/CsPbI₃異質結納米線的研究，在現有文獻中還未見報道。

申請號2014100719607，一種半導體CdS/CdSSe異質結納米線及其制備方法，公開了一種化學氣相沉積一維半導體CdS/CdSSe異質結納米線的制造方法，制備過程中利用一套反應源移動裝置，需要將固體粉末源材料依次替換經過高溫蒸發取液，通過嚴格控制每階段生長溫度，生長時間，在反應源材料的替換過程中引入隔離時間來排空前一步反應的殘余蒸汽，為異質結不同階段的生長提供一個潔凈的環境，但是，該方法存在以下缺陷：生長CdS/CdSSe異質結納米線時，使用的是單溫區管式爐，由于單溫區管式爐在沉積位置溫差較大，導致沉積量過多，沉積速度過快，使襯底上形成各種各樣的沉積物；生長CdS/CdSSe異質結納米線使用的是單根石英管；生長CdS/CdSSe異質結納米線時，由于溫度驟降過快，沉積范圍窄，襯底無法大距離選擇位置。

發明內容