CN102070129B - 一种制备硒化镉纳米线的方法 - Google Patents
一种制备硒化镉纳米线的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102070129B CN102070129B CN2011100218991A CN201110021899A CN102070129B CN 102070129 B CN102070129 B CN 102070129B CN 2011100218991 A CN2011100218991 A CN 2011100218991A CN 201110021899 A CN201110021899 A CN 201110021899A CN 102070129 B CN102070129 B CN 102070129B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- container
- powder
- cadmium
- gold
- cdse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
本发明公开的制备硒化镉(CdSe)纳米线的方法,采用新颖的升华夹层法,步骤如下:先将镉粉(Cd)和硒粉(Se)分别放置在同一个圆柱形容器中,这个容器由高纯石墨加工而成。容器盖上设计有两个孔。Si衬底表面用磁控溅射法镀一层金(Au)薄膜。将镀金Si衬底的镀金表面倒扣向下放置在容器盖上。在CdSe纳米线生长过程中,将腔体抽真空后,通入一定量的保护气氩气(Ar),最后将容器温度升至750~950℃温度范围,并保温30-90分钟。等温度降至室温,取出样品可得黑色的沉积产物为CdSe纳米线。本发明方法工艺简单易操作,成本低,效率高,制得的产物纯度高。
Description
技术领域
本发明涉及无机材料硒化镉(CdSe)的制备领域,尤其是硒化镉纳米线的制备方法。
背景技术
硒化镉(CdSe)纳米线是一个典型Ⅱ-Ⅵ型的直接带隙半导体(室温下带宽为1.7eV),具有不同寻常的光学特性和高折射指数,具有良好的光电特性。例如,硒化镉(CdSe)纳米线在太阳能电池,光化学电池,纳米传感器,光探测器,激光二极管,光发射二极管以及生物医疗成像等方面具有广泛的应用前景。目前制备硒化镉(CdSe)纳米线的方法主要有离子交换法,溶剂热合成法,溶液/液相/固相法,溶剂热裂解法,化学气相沉积法,金属有机化学气相沉积法以及分子束外延生长法。升华夹层法(sublimation sandwich method,SSM)作为一种改良的升华法,最早被用来快速,高效地生长高质量单晶碳化硅厚膜。最近,升华夹层法逐渐发展成为生长氮化镓纳米线的有效方法,但是利用升华夹层法制备CdSe纳米线还没有报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单,成本低,效率高的制备CdSe纳米线的方法。
本发明的制备CdSe纳米线的方法,采用新颖的升华夹层法,步骤如下:
(1)先将镉粉和硒粉分别放置在同一个容器中,镉粉与硒粉相距4-8cm;这个容器由石墨加工而成,在容器上有两通气用的缺口,在容器上面有一个盖子,在盖子上开有两个孔;
(2)惰性保护气从这缺口进入容器中,在硅衬底表面用磁控溅射法镀一层厚度为8-12纳米的金薄膜,将镀金硅衬底的镀金表面倒扣向下放置在容器盖上;
(3)在硒化镉纳米线生长过程中,将容器腔体内抽真空,通入一定量的保护气氩气,氩气的流量为250-350标准毫升/分钟;并以8-12℃/分钟的升温速度,将容器温度升至750~950℃,并保温30-90分钟;
(4)然后把容器温度降至室温,取出样品在硅衬底表面有一层黑色的沉积物即为硒化镉纳米线。
作为优选,上述制备方法步骤(1)中的镉粉与硒粉相距6cm,其中的石墨容器是由高纯度的石墨制成,石墨容器的纯度在本发明中表现为纯度越高越好。
作为优选,上述制备方法步骤(2)中惰性保护气为氮气、或氩气;硅衬底表面用磁控溅射法镀一层厚度为10纳米的金薄膜。
作为优选,上述制备方法步骤(3)中氩气的流量为300标准毫升/分钟;并以10℃/分钟的升温速度,将容器温度升至800~900℃进行沉积,并保温30-60分钟;
本发明制备过程中,优选的沉积生长温度为800~850℃。优选的沉积时间为30-60分钟。有益效果:本发明制备过程中,所用试剂均为商业产品,无需繁琐制备。本发明采用新颖的升华夹层法制备硫化镉纳米线,工艺可控性强,易操作,成本低,制得的产物纯度高。
附图说明
图1是用本发明方法制备的容器结构示意图;
图2是用本发明方法制得的硒化镉纳米线的X射线衍射(TEM)图谱;
图3是用本发明方法制得的单根硒化镉纳米线的透射电镜能谱(TEM-EDX)谱图。
图4是用本发明方法制得的硒化镉纳米线的高分辨透射电镜图片。
具体实施方式
以下结合实例进一步说明本发明。
实施例1
先将镉粉(Cd)和硒粉(Se)分别放置在同一个圆柱形容器中,Cd粉与Se粉相距6cm。这个圆柱形容器由高纯石墨加工而成,如图1所示。圆柱形容器高度为20cm,底盖内壁直径为10cm。在圆柱形容器外壁有二个宽度为12mm,高度有6mm的缺口。保护气从这两个缺口进入容器中来为CdSe纳米线提供保护性气氛。容器盖上设计有两个直径为1cm圆形孔洞。这两个圆形孔洞用来支撑生长CdSe纳米线所用的镀金Si衬底。Si衬底表面用磁控溅射法镀一层厚度约为10纳米的金(Au)薄膜。将镀金Si衬底的镀金表面倒扣向下放置在容器盖上。在CdSe纳米线生长过程中,先将容器放在立式管式炉正中间位置。然后将腔体抽真空后,通入一定量的保护气氩气(Ar),氩气的流量为300标准毫升/分钟(SCCM)。最后将炉温以10℃/分钟升至800℃,并保温30分钟。等温度降至室温,取出样品可以发现Si衬底表面有一层黑色的沉积物。直接在扫描电镜下观察如图2,可以发现大量纳米尺寸的线状产物生成。图3的TEM-EDX分析表明单根纳米线产物由Cd和Se元素组成。其中Cd和Se的原子比例为1∶0.97,与标准的CdSe中的Cd和Se的原子比接近。其中Cu和C元素来源于做TEM-EDX分析所用的表面镀碳的Cu栅格,与样品成分无关。图4的HRTEM图谱清楚表明CdSe纳米线具有极好的晶化质量,并没有发现明显的体缺陷,表明利用升华夹层技术所制备的CdSe纳米线具有极好的晶化质量。
实施例2
先将镉粉(Cd)和硒粉(Se)分别放置在同一个圆柱形容器中,Cd粉与Se粉相距6cm。这个圆柱形容器由高纯石墨加工而成。圆柱形容器高度为20cm,底盖内壁直径为10cm。在圆柱形容器外壁有二个宽度为12mm,高度有6mm的缺口。保护气从这两个缺口进入容器中来为CdSe纳米线提供保护性气氛。容器盖上设计有两个直径为1cm圆形孔洞。这两个圆形孔 洞用来支撑生长CdSe纳米线所用的镀金Si衬底。Si衬底表面用磁控溅射法镀一层厚度约为10纳米的金(Au)薄膜。将镀金Si衬底的镀金表面倒扣向下放置在容器盖上。在CdSe纳米线生长过程中,先将容器放在立式管式炉正中间位置。然后将腔体抽真空后,通入一定量的保护气氩气(Ar),氩气的流量为300标准毫升/分钟(SCCM)。最后将炉温以10℃/分钟升至800℃,并保温60分钟。等温度降至室温,取出样品可以发现Si衬底表面有一层黑色的沉积物。产物的形貌,结构,成分和荧光等特性均与实施例1相同。
实施例3
先将镉粉(Cd)和硒粉(Se)分别放置在同一个圆柱形容器中,Cd粉与Se粉相距6cm。这个圆柱形容器由高纯石墨加工而成。圆柱形容器高度为20cm,底盖内壁直径为10cm。在圆柱形容器外壁有二个宽度为12mm,高度有6mm的缺口。保护气从这两个缺口进入容器中来为CdSe纳米线提供保护性气氛。容器盖上设计有两个直径为1cm圆形孔洞。这两个圆形孔洞用来支撑生长CdSe纳米线所用的镀金Si衬底。Si衬底表面用磁控溅射法镀一层厚度约为10纳米的金(Au)薄膜。将镀金Si衬底的镀金表面倒扣向下放置在容器盖上。在CdSe纳米线生长过程中,先将容器放在立式管式炉正中间位置。然后将腔体抽真空后,通入一定量的保护气氩气(Ar),氩气的流量为300标准毫升/分钟(SCCM)。最后将炉温以10℃/分钟升至850℃,并保温45分钟。等温度降至室温,取出样品可以发现Si衬底表面有一层黑色的沉积物。产物的形貌,结构,成分和荧光等特性均与实施例1相同。
实施例4
先将镉粉(Cd)和硒粉(Se)分别放置在同一个圆柱形容器中,Cd粉与Se粉相距6cm。这个圆柱形容器由高纯石墨加工而成。圆柱形容器高度为20cm,底盖内壁直径为10cm。在圆柱形容器外壁有二个宽度为12mm,高度有6mm的缺口。保护气从这两个缺口进入容器中来为CdSe纳米线提供保护性气氛。容器盖上设计有两个直径为1cm圆形孔洞。这两个圆形孔洞用来支撑生长CdSe纳米线所用的镀金Si衬底。Si衬底表面用磁控溅射法镀一层厚度约为10纳米的金(Au)薄膜。将镀金Si衬底的镀金表面倒扣向下放置在容器盖上。在CdSe纳米线生长过程中,先将容器放在立式管式炉正中间位置。然后将腔体抽真空后,通入一定量的保护气氩气(Ar),氩气的流量为300标准毫升/分钟(SCCM)。最后将炉温以10℃/分钟升至900℃温度范围,并保温60分钟。等温度降至室温,取出样品可以发现Si衬底表面有一层黑色的沉积物。产物的形貌,结构,成分和荧光等特性均与实施例1相同。
实施例5
先将镉粉(Cd)和硒粉(Se)分别放置在同一个圆柱形容器中,Cd粉与Se粉相距4cm。这个圆柱形容器由高纯石墨加工而成。圆柱形容器高度为20cm,底盖内壁直径为10cm。在 圆柱形容器外壁有二个宽度为12mm,高度有6mm的缺口。保护气从这两个缺口进入容器中来为CdSe纳米线提供保护性气氛。容器盖上设计有两个直径为1cm圆形孔洞。这两个圆形孔洞用来支撑生长CdSe纳米线所用的镀金Si衬底。Si衬底表面用磁控溅射法镀一层厚度约为8纳米的金(Au)薄膜。将镀金Si衬底的镀金表面倒扣向下放置在容器盖上。在CdSe纳米线生长过程中,先将容器放在立式管式炉正中间位置。然后将腔体抽真空后,通入一定量的保护气氩气(Ar),氩气的流量为250标准毫升/分钟(SCCM)。最后将炉温以9℃/分钟升至850℃,并保温45分钟。等温度降至室温,取出样品可以发现Si衬底表面有一层黑色的沉积物。产物的形貌,结构,成分和荧光等特性均与实施例1相同。
实施例6
先将镉粉(Cd)和硒粉(Se)分别放置在同一个圆柱形容器中,Cd粉与Se粉相距8cm。这个圆柱形容器由高纯石墨加工而成,圆柱形容器高度为20cm,底盖内壁直径为10cm。在圆柱形容器外壁有二个宽度为12mm,高度有6mm的缺口。保护气从这两个缺口进入容器中来为CdSe纳米线提供保护性气氛。容器盖上设计有两个直径为1cm圆形孔洞。这两个圆形孔洞用来支撑生长CdSe纳米线所用的镀金Si衬底。Si衬底表面用磁控溅射法镀一层厚度约为10纳米的金(Au)薄膜。将镀金Si衬底的镀金表面倒扣向下放置在容器盖上。在CdSe纳米线生长过程中,先将容器放在立式管式炉正中间位置。然后将腔体抽真空后,通入一定量的保护气氩气(Ar),氩气的流量为340标准毫升/分钟(SCCM)。最后将炉温以12℃/分钟升至900℃温度范围,并保温60分钟。等温度降至室温,取出样品可以发现Si衬底表面有一层黑色的沉积物。产物的形貌,结构,成分和荧光等特性均与实施例1相同。
Claims (4)
1.一种制备硒化镉纳米线的方法,其特征是步骤如下:
(1)先将镉粉和硒粉分别放置在同一个容器中,镉粉与硒粉相距4-8cm;这个容器由石墨加工而成,在容器上有两通气用的缺口,在容器上面有一个盖子,在盖子上开有两个孔;
(2)惰性保护气从上述缺口进入容器中,在硅衬底表面用磁控溅射法镀一层厚度为8-12纳米的金薄膜,将镀金硅衬底的镀金表面倒扣向下放置在容器盖上;
(3)在硒化镉纳米线生长过程中,将容器腔体内抽真空,通入一定量的惰性保护气,惰性保护气的流量为250-350标准毫升/分钟;并以8-12℃/分钟的升温速度,将容器温度升至750~950℃,并保温30-90分钟;
(4)然后把容器温度降至室温,取出样品在硅衬底表面有一层黑色的沉积物即为硒化镉纳米线。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述的步骤(1)中的镉粉与硒粉相距6cm,其中的石墨容器是由高纯度的石墨制成。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述的步骤(2)中惰性保护气为氮气或氩气;硅衬底表面用磁控溅射法镀一层厚度为10纳米的金薄膜。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述的步骤(3)中氩气的流量为300标准毫升/分钟;并以10℃/分钟的升温速度,将容器温度升至800~900℃进行沉积,并保温30-60分钟;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011100218991A CN102070129B (zh) | 2011-01-18 | 2011-01-18 | 一种制备硒化镉纳米线的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011100218991A CN102070129B (zh) | 2011-01-18 | 2011-01-18 | 一种制备硒化镉纳米线的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102070129A CN102070129A (zh) | 2011-05-25 |
CN102070129B true CN102070129B (zh) | 2012-03-21 |
Family
ID=44028917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011100218991A Expired - Fee Related CN102070129B (zh) | 2011-01-18 | 2011-01-18 | 一种制备硒化镉纳米线的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102070129B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102522454A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-06-27 | 广东工业大学 | 一种CdSe纳米晶半导体薄膜的制备方法 |
CN103420346B (zh) * | 2012-05-22 | 2015-02-04 | 广东先导稀材股份有限公司 | 碲化镉的制备方法 |
WO2016133973A1 (en) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | First Solar, Inc. | A process for making powder alloys containing cadmium and selenium |
CN108083239B (zh) * | 2017-12-25 | 2020-04-28 | 清远先导材料有限公司 | 合成高纯硒化镉的方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5492598A (en) * | 1977-12-30 | 1979-07-21 | Fujitsu Ltd | Production of cdse film |
-
2011
- 2011-01-18 CN CN2011100218991A patent/CN102070129B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Yinxiao Du, et al.Facile synthesis of cadmium selenide nanowires and their optical properties.《Physica E》.2010,第43卷第994-997页. * |
叶天水等.非晶态硒化镉薄膜瞬态光电特性.《高速摄影与光子学》.1991,第20卷(第1期),104-107. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102070129A (zh) | 2011-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20190311889A1 (en) | Synthesis of high-purity bulk copper indium gallium selenide materials | |
CN110578171B (zh) | 一种大尺寸低缺陷碳化硅单晶的制造方法 | |
Wu et al. | Effects of seed layer characteristics on the synthesis of ZnO nanowires | |
CN102070129B (zh) | 一种制备硒化镉纳米线的方法 | |
CN103456603B (zh) | 在镓系异质半导体衬底上制备氧化镓膜的方法及氧化镓膜 | |
CN107287578B (zh) | 一种大范围均匀双层二硫化钼薄膜的化学气相沉积制备方法 | |
CN102774065B (zh) | 一种具有石墨烯结构的非晶碳膜及其制备方法 | |
CN103882514A (zh) | 一种半导体CdS/CdSSe异质结纳米线及其制备方法 | |
CN104313684A (zh) | 一种制备六方氮化硼二维原子晶体的方法 | |
US9196767B2 (en) | Preparation of copper selenide nanoparticles | |
CN109461644A (zh) | 透明单晶AlN的制备方法及衬底、紫外发光器件 | |
CN108987257A (zh) | 利用卤化物气相外延法在Si衬底上生长Ga2O3薄膜的方法 | |
CN101017864A (zh) | 具有超薄碳化硅中间层的硅基可协变衬底及制备方法 | |
CN102828249A (zh) | 一种在柔性碳纤维衬底上制备单晶碳化硅纳米线的方法 | |
CN101235537B (zh) | 制备ZnMgO合金薄膜的方法 | |
CN105714370A (zh) | 一种大量制备锡晶须的方法 | |
CN101435067B (zh) | 基于物理气相沉积的碲纳米线阵列的制备方法 | |
CN102208340B (zh) | 自支撑氮化镓衬底的制作方法 | |
CN103539087A (zh) | 一种制备氮化铝纳米线的方法 | |
CN110923663A (zh) | 一种二次反应生长大面积单层或多层二碲化钼结构的方法 | |
CN104609406A (zh) | 一种常压二段过程催化固体碳源合成石墨烯的方法 | |
CN108330536A (zh) | PA-MBE同质外延高质量GaN单晶薄膜的制备方法 | |
KR101397451B1 (ko) | Cu(In,Ga)Se2 나노로드 또는 나노와이어의 제조방법 및 이를 포함하는 재료 | |
CN112593292A (zh) | 一种通过机械剥离层状max相晶体制备金属晶须的方法 | |
CN102071397B (zh) | 一种制备硫化镉纳米线的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120321 Termination date: 20130118 |