一维ZnO/ZnS核壳结构纳米阵列以及单晶ZnS纳米管阵列的制备方法

摘要

本发明公开了一种一维ZnO/ZnS核壳结构纳米阵列以及单晶ZnS纳米管阵列的制备方法，属于异质结构纳米半导体技术领域。本发明采用两步化学气相沉积法成功制备出一维ZnO/ZnS核壳结构的纳米阵列；通过醋酸除去ZnO核，得到单晶ZnS纳米管阵列。本发明制备出的一维ZnO/ZnS核壳结构纳米阵列，形貌规整，排列整齐，ZnO完全被ZnS包覆，其中ZnO和ZnS是外延关系，且ZnS是单晶外延。ZnO和ZnS的这种复合结构，由于存在电荷的转移效应，在光催化、太阳能电池以及光电开关等纳米光电领域中具有广泛的应用前景和研究价值。

主权项

一种一维ZnO/ZnS核壳结构纳米阵列的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：a.  一维ZnO纳米阵列的制备1) 取Zn粉放入陶瓷舟中，然后将陶瓷舟放在管式炉的高温加热区，所述Zn粉的纯度不低于99.90%； 2) 将衬底放在陶瓷舟的上方；3) 打开机械泵，通入20~30sccm的空气控制其压强为40~100 Pa；4) 将管式炉高温区升至550~650℃，升温速度为15~25℃/min，反应时间为1~2小时；5) 反应结束，待管式炉降至室温后，取出衬底，上面载有一维ZnO纳米阵列； b．一维ZnO/ZnS核壳结构纳米阵列的制备6) 取ZnS粉末放入陶瓷舟中，然后将其放在管式炉的高温加热区，所述ZnS粉的纯度不低于99.90%； 7) 将载有一维ZnO纳米阵列的衬底放在管式炉的低温加热区；8) 打开机械泵，待炉内真空降至0.1Pa时，将30~60sccm的混合气通入管式炉中，控制其压强在100~1000Pa，其中所述混合气中含有体积百分含量为90%~95%的不活泼气体和5%~10%的氢气；9) 将管式炉高温区升至700~1100℃，升温速度为15~25℃/min；低温区升至600~650℃，升温速度为15~20℃/min，反应时间为1~2小时； 10) 反应结束，待管式炉降至室温后，取出衬底，上面载有一维ZnO/ZnS核壳结构的纳米阵列。