一种单晶Ge-Sn-Te纳米线的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单晶Ge‑Sn‑Te纳米线的制备方法，将GeTe粉末预先加热处理，再和Sn粉末混合作为反应源，将上述反应源置于化学气相沉积设备的反应区内；其后，将所述反应区温度提升至第一设定温度，而将所述衬底温度维持于第二设定温度，按设定流速持续通入载气；反应结束后，继续通入载气，使化学气相沉积设备自然降温，获得单晶Ge‑Sn‑Te纳米线。本发明专利技术采用化学气相沉积法，利用预加热GeTe粉末手段，制备了组分可控的立方Ge‑Sn‑Te纳米线，将相变温度降低至300K以下，从而使立方GeTe基材料发挥优异的热电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶Ge-Sn-Te纳米线的制备方法
本专利技术属于材料科学领域，具体涉及一种热电材料的制备方法，具体涉及一种单晶Ge-Sn-Te纳米线的制备方法。
技术介绍
热电材料是一种能源转换材料，它能够将热能转换成电能，也可以利用电能进行制冷，并且在能源转换过程中不会对环境造成任何污染。目前，热电材料的优越性质与实际应用价值正受到高度关注，如转能稳定、无污染、体积小、使用寿命长等。但是，由于能源转换效率偏低、原料昂贵和制备成本高昂等因素限制了其在日常生活中的大规模生产和应用。由此，从材料制备及性能优化出发，大力研发多种类高性能的热电材料将具有重要的科研与实用价值。GeTe属于无铅体系，最近已经受到了热电学界的高度关注，旨在取代传统的PbTe。判定一种热电材料性能的优劣通常采用一个无量纲的品质因子ZT值。ZT值越高其热电性质越好，所制成的热电器件的转换效率就越高。由于GeTe中存在本征Ge空位，菱方结构GeTe是一种典型的退化型半导体，其空穴浓度很高，从而导致相对较低的ZT值。同时，作为一种热电材料，GeTe在约700K时从菱方结构向立方结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单晶Ge-Sn-Te纳米线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:/n在化学气相沉积设备的反应区内放置反应源，并在反应源下风向处放置洁净衬底，而后将所述反应区域密封，再充分排除化学气相沉积设备内的空气，而后充入载气，且将化学气相沉积设备内的气压维持于设定低压值；所述反应源为GeTe粉末和Sn粉末的混合物；/n其后，将所述反应区温度提升至第一设定温度，保温设定时间，而将所述衬底温度维持于第二设定温度，且在反应过程中，按设定流速持续通入载气；/n反应结束后，继续通入载气，使化学气相沉积设备自然降温，获得单晶Ge-Sn-Te纳米线。/n

【技术特征摘要】
1.一种单晶Ge-Sn-Te纳米线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
在化学气相沉积设备的反应区内放置反应源，并在反应源下风向处放置洁净衬底，而后将所述反应区域密封，再充分排除化学气相沉积设备内的空气，而后充入载气，且将化学气相沉积设备内的气压维持于设定低压值；所述反应源为GeTe粉末和Sn粉末的混合物；
其后，将所述反应区温度提升至第一设定温度，保温设定时间，而将所述衬底温度维持于第二设定温度，且在反应过程中，按设定流速持续通入载气；
反应结束后，继续通入载气，使化学气相沉积设备自然降温，获得单晶Ge-Sn-Te纳米线。


2.根据权利要求1所述单晶Ge-Sn-Te纳米线的制备方法，其特征在于，所述洁净衬底的制程包括：依次用有机溶剂、水清洗基片，之后吹干，获得洁净基片，其中，所述有机溶剂包括丙酮和/或异丙醇，所述基片包括Si衬底。


3.根据权利要求1所述单晶Ge-Sn-Te纳米线的制备方法，其特征在于，所述GeTe粉末需在氩气氛围中进行预加热处理。


4.根据权利要求1所述单晶Ge-Sn-Te纳米线的制备方法，其特征在于，所述载气包括氩气。


5.根据权利要求1所述单晶Ge-Sn-Te纳米线的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积设备包括水平管式炉。


6.根据权利要求1所述单晶Ge-Sn-Te纳米线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，刘玉申，杨希峰，洪学鹍，邵振广，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32