一种核壳结构ZnO纳米线阵列的生长方法

摘要

本发明公开的的核壳结构ZnO纳米线阵列的生长方法，采用的是热蒸发法，步骤如下：1)采用磁控溅射装置在衬底上生长籽晶层。2)将纯ZnO粉末和石墨粉放入一端封口的石英管中，将生长了籽晶层的衬底放在石英管内放入生长室，生长得到在衬底上垂直的ZnO纳米线阵列。3)利用旋涂仪把CH3COCH2COCH3、Ti(OC4H9)4和H2O溶于酒精中得到的混合溶液均匀涂于垂直ZnO纳米线阵列的空隙中，在空气中200℃下退火，得到TiO2包覆的核壳结构ZnO纳米线阵列。本发明制备工艺简单，成本低；可以实现ZnO纳米线阵列的可控生长；制得的核壳结构ZnO纳米线阵列中的ZnO纳米线密度与尺寸分布较均匀。

主权项

一种核壳结构ZnO纳米线阵列的生长方法，采用的是热蒸发法，包括以下步骤：1)将清洗过的衬底放入磁控溅射装置生长室内，加热衬底至200‑450℃，将纯氮气和纯氧气以4∶1的比例通入生长室，控制生长室气压为1Pa，在衬底上生长籽晶层；2)将纯ZnO粉末和石墨粉按质量比2∶1放入一端封口的石英管中，将生长了籽晶层的衬底放在石英管内，距石英管出口端1～5cm，将石英管放入生长室，生长室真空度至少抽至1Pa，加热衬底到850～1000℃，生长室通入纯氮气和纯氧气，纯氮气流量为90～99sccm，纯氧气流量为1～10sccm，控制压强为300Pa，生长10～45min，生长结束后以15℃/min的速率降至500℃，然后随炉冷却，得到生长在衬底上垂直的ZnO纳米线阵列；3)将CH3COCH2COCH3、Ti(OC4H9)4和H2O以摩尔比0.3∶1∶1溶于酒精中得到混合溶液，利用旋涂仪把混合溶液均匀涂于步骤2)制备的垂直ZnO纳米线阵列的空隙中，然后在空气中200℃下退火30min，得到TiO2包覆的核壳结构ZnO纳米线阵列。