欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

一種在硅片上復合In<sub>2</sub>O<sub>3</sub>花狀納米結構的半導體材料及其制備方法

文檔序號:2008928閱讀:517來源:國知局
專利名稱:一種在硅片上復合In<sub>2</sub>O<sub>3</sub>花狀納米結構的半導體材料及其制備方法
技術領域
本發(fā)明涉及光電子材料、半導體材料與器件技術領域,具體地說是一種在硅片上 復合ln203花狀納米結構的半導體材料及其制備方法。
背景技術
ln203是一種寬帶隙透明半導體材料,其直接帶隙在3. 55 3. 75eV范圍內,具有 良好的導電性和較高的透光率。由于其獨特的電學、化學和光學性質,ln203在化學、生物傳 感、太陽能電池、光催化、執(zhí)行器、光電子和平板顯示等領域具有廣泛的應用空間。近來,人們利用各種方法(溶液法,分子束外延,脈沖激光沉積,金屬有機物化學 氣相沉積等)制備出了各種不同的ln203納米結構,例如納米線,納米帶,納米方塊,八面體, 納米箭等,并對這些納米結構的光電特性進行了研究。結果表明,具有尖端的那些納米結構 更容易發(fā)射出電子,然而至目前為止已經公開的現(xiàn)有技術中,所有的納米結構由于其光滑 的表面往往都只能從頂端發(fā)射電子,限制了場發(fā)射性能的進一步提高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種在硅片上復合ln203花狀納米結構的半導體材 料,該材料不但具有納米級的尖端,而且在主干上還分布著大量的刺狀納米結構,克服了現(xiàn) 有技術中許多納米結構在場發(fā)射應用中的不足。本發(fā)明的第二個目的在于提供在硅片上復合ln203花狀納米結構的半導體材料的 制備方法,以解決現(xiàn)有l(wèi)n203納米材料制備方法條件苛刻,成本高的問題,提供一種低成本, 高重復性的新方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的—種在硅片上復合ln203花狀納米結構的半導體材料,特點是該材料包括硅片襯 底及生長在該襯底表面的ln203晶體;所述ln203晶體為花狀納米結構,其花瓣為帶刺棒狀 納米結構,棒的長度為40 80 ii m,刺的長度為0. 8 4. 6 ii m,刺狀納米結構整齊地排列在 棒狀納米結構的表面上。上述半導體材料的制備方法包括如下步驟a、將Sn粉、ln203粉和C粉以1 10 30的摩爾比混合,作為源放到石英舟里, 將清洗后的硅片蓋在石英舟上,硅片與源的垂直距離為4 10mm ;b、將石英舟置于預先加熱至700 1000°C、水平放置的管式生長爐的中部;c、管式生長爐中通入惰性氣體Ar作為載氣,在大氣壓強下反應120 240min ;d、取出石英舟和硅片,得到在硅片上復合ln203花狀納米結構的半導體材料;其中步驟a中所述Sn粉的純度為99. 5% ;所述ln203粉的純度為分析純;所述C 粉的純度為光譜純;步驟c中所述通入的惰性氣體Ar的流量為0. 2 0. 6L/min。所述水平放置的管式生長爐由兩根管組成,其中一根管長為70 100cm,直徑為6 IOcm ;另一根管長為50 80cm,直徑為3 5cm ;反應時,小口徑管插入大口徑管中,載 氣是直接通入到小口徑管中。本發(fā)明通過改變對熱蒸發(fā)過程中一些參量,如誘導物,氣體流量,反應溫度,硅片 與源之間距離的控制,合成了 In2O3花狀納米結構。相對于現(xiàn)有技術合成的納米結構,本發(fā) 明的突出特點是(1)所放硅片襯底位置不同。許多合成方法都把硅襯底放在氣流的下流, 與源在同一水平位置,而本發(fā)明則把硅片直接放在與源的垂直方向上的某一位置;(2)壓 力只需要是常壓,降低了對設備的要求;(3)對載氣的要求不高,只需要Ar就可以,不需要 加O2等另外的氣體;(4)方法簡單,成本低,重復性好。本發(fā)明采用硅片作為襯底,將In2O3 花狀納米結構生長在硅襯底上,花狀納米結構表面上有大量可作為發(fā)射點的納米尖端,可 作為良好的場發(fā)射陰極材料。本發(fā)明可結合目前成熟的半導體硅集成電路工藝,適合于集 成納米光電子器件的制備。


圖1是本發(fā)明實施例1的X射線衍射圖,圖中顯示所有的峰都是In2O3的峰,沒有 Sn或其他雜質峰存在。圖2是本發(fā)明實施例1大量花狀納米結構的SEM圖,圖中顯示In2O3晶體為帶刺棒 狀納米結構底部連接在一起形成的花狀納米結構。圖3是本發(fā)明實施例1的放大倍數(shù)的SEM圖,圖中顯示In2O3帶刺棒狀納米結構長 度為40 80 μ m,刺狀納米結構長度為0. 8 4. 6 μ m,刺狀納米結構整齊地排列在棒狀納 米結構的表面上。
具體實施例方式實施例1a、把硅片清洗干凈,然后切成1. 5cmX 1. 5cm小片;b、將水平放置的管式生長爐以5°C /min的速率加熱到900°C ;C、將0.2g Sn粉、2g In2O3粉和6g C粉混合作為源放到一個石英舟里,把一小片 干凈的硅片蓋在石英舟的上面,作為襯底來收集反應生成物,硅片與源的垂直距離為4mm ;d、把石英舟放到預先加熱好的水平管式爐的中部;e、通入流量為0. 5L/min的惰性氣體Ar作為載氣,在大氣壓強下反應240min ;f、取出石英舟和硅片,在硅片上面長有一層淡黃色的物質,即制得所需材料。檢測所制得的材料,檢測結果如圖1、2、3所示。圖1顯示所有的峰都是In2O3的 峰,沒有Sn或其他雜質峰存在。圖2顯示In2O3晶體為帶刺棒狀納米結構底部連接在一起 形成的花狀納米結構。圖3顯示In2O3帶刺棒狀納米結構長度為40 80 μ m,刺狀納米結 構長度為0. 8 4. 6 μ m,刺狀納米結構整齊地排列在棒狀納米結構的表面上。實施例2a、把硅片清洗干凈,然后切成1. 8cmX 1. 8cm小片;b、將水平放置的管式生長爐以5°C /min的速率加熱到850°C ;C、將0. Ig Sn粉、Ig In2O3粉和3g C粉混合作為源放到一個石英舟里,把一小片 干凈的硅片蓋在石英舟的上面,作為襯底來收集反應生成物,硅片與源的垂直距離為5mm ;
d、把石英舟放到預先加熱好的水平管式爐的中部;e、通入流量為0. 3L/min的惰性氣體Ar作為載氣,在大氣壓強下反應200min ;f、取出石英舟和硅片,在硅片上面長有一層淡黃色的物質,即制得所需材料。
權利要求
一種在硅片上復合In2O3花狀納米結構的半導體材料,其特征在于該材料包括硅片襯底及生長在該襯底表面的In2O3晶體;所述In2O3晶體為花狀納米結構,其花瓣為帶刺棒狀納米結構,棒的長度為40~80μm,刺的長度為0.8~4.6μm,刺狀納米結構整齊地排列在棒狀納米結構的表面上。
2.—種權利要求1所述半導體材料的制備方法,其特征在于該方法包括如下步驟a、將Sn粉、ln203粉和C粉以1 10 30的摩爾比混合,作為源放到石英舟里,將清 洗后的硅片蓋在石英舟上,硅片與源的垂直距離為4 10mm ;b、將石英舟置于預先加熱至700 1000°C、水平放置的管式生長爐的中部;c、管式生長爐中通入惰性氣體Ar作為載氣,在大氣壓強下反應120 240min;d、取出石英舟和硅片,得到在硅片上復合ln203花狀納米結構的半導體材料;其中步驟a中所述Sn粉的純度為99. 5% ;所述ln203粉的純度為分析純;所述C粉的 純度為光譜純;步驟c中所述通入的惰性氣體Ar的流量為0. 2 0. 6L/min。
3.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于所述水平放置的管式生長爐由兩根管 組成,其中一根管長為70 100cm,直徑為6 10em ;另一根管長為50 80cm,直徑為3 5cm ;反應時,小口徑管插入大口徑管中,載氣是直接通入到小口徑管中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在硅片上復合In2O3花狀納米結構的半導體材料及其制備方法,其材料包括襯底,該襯底采用硅片,其襯底表面生長有In2O3晶體;所述的In2O3晶體為帶刺棒狀納米結構底部連接在一起形成的花狀納米結構,In2O3帶刺棒狀納米結構長度為40~80μm,刺狀納米結構長度為0.8~4.6μm,刺狀納米結構整齊地排列在棒狀納米結構的表面上。其制備方法是以Sn粉、In2O3粉和C粉作為原料,利用熱蒸發(fā)方法生長得到In2O3花狀納米結構。本發(fā)明中的花狀納米結構,表面上有大量可作為發(fā)射點的納米尖端,可作為良好的場發(fā)射陰極材料。本發(fā)明具有成本低,重復性高等優(yōu)點,可結合目前成熟的半導體硅集成電路工藝,適合于集成納米光電子器件的制備。
文檔編號C04B41/50GK101875565SQ20101017196
公開日2010年11月3日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權日2010年5月11日
發(fā)明者朱自強, 郁可, 黃雁君 申請人:華東師范大學
網友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1
通渭县| 怀来县| 常德市| 福海县| 广昌县| 阳东县| 济源市| 西华县| 温州市| 礼泉县| 峡江县| 迭部县| 台北县| 广东省| 济宁市| 罗甸县| 渑池县| 莱西市| 财经| 台中市| 山阳县| 资溪县| 新郑市| 健康| 西林县| 泰来县| 张掖市| 中西区| 军事| 始兴县| 苍山县| 汶川县| 东安县| 剑阁县| 神木县| 定南县| 大理市| 积石山| 交城县| 青浦区| 临汾市|