【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种采用金属有机物化学气相沉积法,在大气开放式条件下制备一维氧化物阵列材料的方法及其装置。
技术介绍
化学气相沉积法是一类用化学反应的来制备薄膜晶须等低维材料的常用方法。其原理是利用辅助手段(包括热源,电子束,离子束等)作用于反应前驱物使之升华,并以气相形式相互之间发生化学反应,生成中间反应物并沉积到基片上得到最终产物——薄膜或是其他低维材料。常见的化学气相沉积法有微波等离子体化学气相沉积,热丝化学气相沉积,有机金属化学气相沉积等。有机金属化学气相沉积是利用金属有机物在不太高的温度(一般低于500℃)下就容易发生分解,利用其分解反应得到产物的一类低维材料制备方法。传统晶须由于优异的机械性能和一维方向上延长的几何形状,在结构复合材料中作为增强体已经被广泛地应用。然而作为低维材料中的一种,其本身的光、电、声等功能特性的研究尚未引起人们的足够重视。晶须具有无晶界、晶体缺陷少和具有特殊的尖端等特点,无论是单独地作为低维材料,还是作为微型器件、低维复合材料的构成体,在功能材料领域都将展现出其广泛的应用前景。影响晶须作为功能材料的一个关键问题是如何使得晶须定 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种采用大气开放式金属有机物化学气相沉积制备一维氧化物阵列材料的方法,其特征在于包括下列步骤,(A)基片处理选取基片,将其切成所需大小的载体,依次放到丙酮、无水乙醇和去离子水中,在超声波清洗器中分别清洗15~20分钟去除基片表面的污垢,待用;(B)参数设定气化室温度(Tv)100~220℃; 基片温度(Ts)400~650℃;载气N2流速(v)0.5~1.2L/min; 沉积时间(t)100min;喷嘴到基片台的距离(h)保持为14mm;(C)气路通道的预热液氮冷阱至气化室的气路通道预热温度130~150℃;气化室预热温度80~105℃;气化室至喷嘴装置的气路通道预热温度200~250℃;(D)预通N2待气化室温度上升到80~105℃时,开始对基片台加热;打开氮气瓶总开关,将低压阀调至0.3MPa,打开气路中N2阀门,调节流量计,将流速调为0.3~0.4L/min,使气路通道中的杂质气体排除;与此同时向液氮冷阱中加入液氮用于除去气路中氮气含有的水分;(E)待气化室温度(Tv)为100~125℃、基片温度(Ts)为500~600℃,并确保各参数在15分钟以内保持平衡稳定状态后,关闭流量计;再将基片放到基片台上并调节基片台到喷嘴底面的距离h=14mm;(F)再次打开流量计并调节流速(V)为0.5~1.2L/min,气相沉积开始,并计算沉积时间t=100min;(G)取出试样并进行测试。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述的基片可以是单晶Si(001)或Si(111)或Al2O3(0001),也可以是玻璃或Al箔或Cu箔或不锈钢。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于制备得到的一维氧化物阵列材料为定向生长、规整排列的一维晶须阵列材料。4.根据权利要求1、3所述的制备方法,其特征在于一维氧化物材料的形貌特征有圆柱状晶须阵列或长锥状晶须阵列或板条状晶须阵列或棱柱状晶须阵列。5.根据权利要求1所述的制...