一种单根银纳米线器件的制备方法技术

本发明专利技术涉及单根银纳米线生产技术领域，尤其涉及一种单根银纳米线器件的制备方法，包括以下制备步骤：选取石英玻璃片，使用有机溶剂清洗干净后标记叉指电极图案；刻蚀标记的图案；清洗；按照蚀刻的标记镀上两层金属；冲洗后吹干；配置银纳米线分散液，将其滴加在石英玻璃片上，得到单根银纳米线搭接的电极；所述银纳米线分散液浓度为1.8

【技术实现步骤摘要】
一种单根银纳米线器件的制备方法


[0001]本专利技术涉及单根银纳米线
，尤其涉及一种单根银纳米线器件的制备方法。

技术介绍

[0002]纳米线是一种纳米尺度(1纳米＝10^
‑
9米)的线。根据组成材料的不同，纳米线可分为不同的类型，包括金属纳米线(如：Ni，Pt，Ag等)，半导体纳米线(如：InP，Si，GaN等)和绝缘体纳米线(如：SiO2，TiO2等)。分子纳米线由重复的分子元组成，可以是有机的(如：DNA)或者是无机的(如：Mo6S9
‑
xIx)。作为纳米技术的一个重要组成部分，纳米线可以被用来制作超小电路。其中，银纳米线除具有银优良的导电性之外，由于纳米级别的尺寸效应，还具有优异的透光性、耐曲挠性，为实现柔性、可弯折LED显示、触摸屏等提供了可能。此外由于银纳米线的大长径比效应，使其在导电胶、导热胶等方面的应用中也具有突出的优势。例如，光学应用：太阳能(晶体硅，在PET或玻璃上的薄片)、光学限制器、医学成像、表面增强光谱、表面电浆设备；导电应用：高亮度LED、导电胶、触摸屏、电脑板、液晶显示器、传感器；抗微生物应用：空气和水的净化、无菌设备、绷带、食品保鲜；化学和热力学应用、催化剂、传感器、化学气相传感器、导电胶、糊剂、聚合体，此外，还有比较成熟的应用——透明纳米银线薄膜。其相关的材料也广泛应用于能源，催化，生物，电子等诸多领域。基于上述应用，研究表明，单根银纳米线的特性及其在外加条件下(光、电、热)的响应，是起功能化应用的重要影响因素。在此情况下，研究单根银纳米线的特性及其在外加条件下(光、电、热)的响应，可以帮助进一步发掘单根银纳米线的特性，具有很好的实用意义。有专利报道(CN202110174657.X)，通过在毛线管尖端引入晶种的方法，成功实现单根银纳米线器件的制备，但该方法很显然对化学合成过程控制要求很高，且无法实现单根银纳米线的转移和表征。此外，有文献报道，通过微流控芯片的方法，实现了单根银纳米线线的分散，但实际器件是多根银纳米线，且无法对单根银纳米线进行不同外加条件下的研究，较难实现可以用于光、电、热等性能研究的单根银纳米线器件的制备。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，在现有制备单根金属纳米线的基础上，本专利技术提供了一种单根银纳米线器件的制备方法。
[0004]本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种单根银纳米线器件的制备方法，包括以下制备步骤：
[0006](1)选取石英玻璃片，使用有机溶剂清洗干净后，标记叉指电极图案；
[0007](2)使用电子束曝光机在石英玻璃片上刻蚀标记的叉指电极图案；
[0008](3)放入等离子清洗机内，通过氧或氮等离子体清洗；
[0009](4)放入磁控溅射机，按照蚀刻的标记镀上两层金属,；
[0010](5)使用有机溶剂冲洗后，通过氧或氮气等离子体吹干；
[0011](6)配置银纳米线分散液，将其滴加在石英玻璃片上，得到单根银纳米线搭接的电极。
[0012]步骤(6)配置的银纳米线分散液浓度为1.8
‑
2.2mg/L。
[0013]进一步地，步骤(4)镀上两层金属包括覆盖在石英玻璃片上的薄层和覆盖在薄层上的厚层；薄层的金属为镍或铬，其厚度为15
‑
25nm；厚层的金属为金，其厚度为90
‑
110nm。
[0014]更优选地，步骤(4)薄层的金属厚度为20nm，厚层的金属厚度为100nm。
[0015]进一步地，步骤(1)叉指电极图案的电极间距为步骤(6)银纳米线分散液中的银纳米线长度的1/2
‑
2/3。
[0016]更优选地，步骤(1)叉指电极图案的电极间距为步骤(6)银纳米线长度的1/2
‑
7/12。
[0017]进一步地，步骤(6)配置的银纳米线分散液浓度为1.9
‑
2.1mg/L。
[0018]更优选地，步骤(6)配置的银纳米线分散液浓度为2mg/L。
[0019]进一步地，步骤(6)配置的银纳米线分散液中的银纳米线长度为10
‑
100μm，直径为10
‑
100nm。
[0020]进一步地，步骤(1)有机溶剂为85
‑
95％丙酮，或90％
‑
95％乙醇。
[0021]更优选地，步骤(1)有机溶剂为95％丙酮，95％乙醇。
[0022]进一步地，步骤(2)电子束曝光剂量为250
‑
350μC/cm2，电子束加速电压为15
‑
25kV，电子束电流为250
‑
350pA。
[0023]更优选地，步骤(2)电子束曝光剂量为300μC/cm2，电子束加速电压为20kV，电子束电流为300pA。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025]1.本专利技术提供的一种单根银纳米线器件的制备方法中，设计的纳米线浓度能最大限度的避免因银纳米线浓度过高或者过低导致的银纳米线团聚或者过于分散，能高效、经济地实现单根银纳米线的搭接，搭接完成的银纳米线器件能够很好的进行单根银纳米线的转移和相关表征测试，便于进行后续单根银纳米线光、电、热等性能的研究。操作简单，具有普适性。
[0026]2.本专利技术提供的一种单根银纳米线器件的制备方法中，选用丙酮、乙醇有机溶剂作为极性清洗溶剂能更好吸附基材上的灰尘等起到更好清洁作用；本专利技术提供的一种单根银纳米线器件的制备方法通过氧、氮等离子体能形成亲水性界面，更好达到清洗效果；本专利技术提供的一种单根银纳米线器件的制备方法在石英玻璃表面镀上的薄层金属，镍铬粘合力强；厚层金属金的导电性强。
附图说明
[0027]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0028]图1为本专利技术实施例1单根银纳米线搭接的扫描电镜图；
[0029]图2为本专利技术实施例1单根银纳米线搭接的激光共聚焦显微镜图；
[0030]图3为本专利技术实施例2单根银纳米线搭接的激光共聚焦显微镜图；
[0031]图4为本专利技术实施例3单根银纳米线搭接的激光共聚焦显微镜图；
[0032]图5为本专利技术实施例4单根银纳米线搭接的激光共聚焦显微镜图；
[0033]图6为本专利技术对比例1的激光共聚焦显微镜图；
[0034]图7为本专利技术对比例2的激光共聚焦显微镜图；
具体实施方式
[0035]下面将结合具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通的技术人员在没本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单根银纳米线器件的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)选取石英玻璃片，使用有机溶剂清洗干净后，标记叉指电极图案；(2)使用电子束曝光机，在石英玻璃片上刻蚀标记的叉指电极图案；(3)放入等离子清洗机内，通过氧或氮等离子体清洗；(4)放入磁控溅射机，按照蚀刻的标记镀上两层金属,；(5)使用有机溶剂冲洗后，通过氧或氮气等离子体吹干；(6)配置银纳米线分散液，将其滴加在石英玻璃片上，得到单根银纳米线搭接的电极；步骤(6)配置的所述银纳米线分散液浓度为1.8
‑
2.2mg/L。2.根据权利要求1所述的一种单根银纳米线器件的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述镀上两层金属包括覆盖在所述石英玻璃片上的薄层和覆盖在所述薄层上的厚层；所述薄层的金属为镍或铬，其厚度为15
‑
25nm；所述厚层的金属为金，其厚度为90
‑
110nm。3.根据权利要求1所述的一种单根银纳米线器件的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述叉指电极图案的电极间距为步骤(6)所述银纳米线分散液中的银纳米线长度的1/2
‑
2/3。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶晃青，曾西平，汪颖，黄康志，
申请(专利权)人：深圳市华科创智技术有限公司，
类型：发明
国别省市：