用等离子体辅助MOCVD设备制备硫化锌纳米线的方法技术

本发明专利技术属于半导体材料技术领域，是一种利用等离子体辅助的金属有机化学气相沉积方法制备硫化物纳米线的方法。利用ＺｎＳ极性与非极性表面稳定性的不同，采用等离子处理的方法，由高频感应线圈产生一个交变的电场，使气源离化，增加反应活性。在衬底表面生成的ＺｎＳ极性比较强容易在表面产生迁移，形成最初的ＺｎＳ纳米球状结构，继续生长形成ＺｎＳ的纳米线。本发明专利技术无需引入催化剂或模板，即可定向生长得到了ＺｎＳ纳米线阵列，无其它杂质及形态。通过控制生长温度可以生长出不同直径的纳米线。因此，用这种方法制备出的ＺｎＳ纳米线可以作为一种接近理想的科学研究材料，为以后纳米器件的制备及实现奠定了良好的基础。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用离子体辅助MOCVD设备制备硫化锌纳米线的方法
本专利技术属于半导体材料
，涉及纳米材料的制备，具体地说是利用等离子辅助MOCVD设备制备硫化物纳米线的方法。
技术介绍
作为纳米材料的成员之一，纳米线因其优异的光学性能、电学性能及力学性能等特性而引起了凝聚态物理界、化学界及材料科学界科学家们的关注，成为近年来材料研究的热点。ZnS是一种II-VI族宽带隙半导体化合物，可用于平板显示器、电致发光器件、红外窗口等材料。此外，ZnS一维纳米材料例如：纳米线、纳米棒和纳米带等都显示了一些不同与体材料的独特的光学和电学特性。目前，国内外关于在低维ZnS材料方面的研究工作正在迅速开展，纳米线，纳米管，纳米柱，纳米带等都已经被制备。虽然ZnS纳米线也有报道，但由于是直接沉积而不是外延生长，表现出排列方向的无序性。这些ZnS纳米线一般采用ZnS粉末热蒸发和化学合成的方法。由于受制备方法的制约，所生成的产物中还有其它形态的成份，如纳米棒及纳米颗粒等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用等离子辅助MOCVD设备制备重复性优、可控性好的ZnS纳米线的方法。利用等离子体的高活性来增加Zn与S离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用等离子辅助ＭＯＣＶＤ设备制备硫化物纳米线的方法，其特征在于：首先是在金属有机气相沉积生长室加热基座上放入清洗好的蓝宝石和硅衬底，由机械泵和低压控制器使生长室压力控制在１．３３×１０↑［３］－２．６７×１０↑［３］Ｐａ，再施加高频感应电源使等离子体频率为０．３－０．５ＭＨｚ；在衬底生长温度升至６００－７００℃时，通入由钯管纯化的高纯氢气，然后依次通入高纯氢气携带的硫化氢Ｈ↓［２］Ｓ，二甲基锌ＤＭＺｎ；通过冷阱装置将Ｚｎ源的温度控制在－２７℃，在等离子体协助下完成ＺｎＳ纳米线的生长。

【技术特征摘要】
1、一种用等离子辅助MOCVD设备制备硫化物纳米线的方法，其特征在于：首先是在金属有机气相沉积生长室加热基座上放入清洗好的蓝宝石和硅衬底，由机械泵和低压控制器使生长室压力控制在1.33×103-2.67×103Pa，再施加高频感应电源使等离子体频率为0.3-0.5MHz；在衬底生长温度升至600-700℃时，通入由钯管纯化的高纯氢气，然后依次通入高纯氢气携带的硫化氢H2S，二甲基锌DMZn；通过冷阱装置将Zn源的温度控制在-27℃，在等离子体协助下完成ZnS纳米线的生长。2、根据权利要求1所述的用等离子辅助MOCVD设备制备硫化物纳米线的方法，其特征在于二甲基锌DMZn的流量为10-20ml/min，H2S气体流量为20-40ml/min，总的氢气载气控制在2L/min。3、根据权利要求2所述的用等离子辅助MOCVD设备制备硫化物纳米线的方法，其特征在于锌源和硫源载气的流量分别为：1200-ml/min，600-ml/min。4、根据权利要求3所述的用等离子辅助MOCVD设...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯秋菊，申德振，张吉英，吕有明，刘益春，范希武，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]