專利名稱：一種Mg摻雜的ZnO納米線陣列的制備方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧化物半導(dǎo)體納米陣列制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種Mg摻雜的SiO 納米線陣列的制備方法和裝置。
背景技術(shù)：
ZnO是一種直接寬帶隙半導(dǎo)體，其室溫下帶隙寬度為3. 37eV，激子束縛能約為 60meV，可以實(shí)現(xiàn)室溫下的激子發(fā)射。納米結(jié)構(gòu)加0，特別是ZnO納米線陣列，以其優(yōu)異的 光電特性，可以被廣泛應(yīng)用于太陽能電池(Applied Physics Letters 96(2010)073115)、 傳感器(Nanotechnology 21 Q010) 365502)、近紫外發(fā)光 二極管(Advanced Materials 22(2010)4749)、紫外光探測器(Applied Physics Letters 96(2010)053102)等。通過摻 雜金屬離子如Cd和Mg等可以實(shí)現(xiàn)ZnO能帶的調(diào)節(jié)，進(jìn)而改變其發(fā)光特性，在短波長納米發(fā) 光器件和納米光電子器件領(lǐng)域具有應(yīng)用前景和科研價值。制備Mg摻雜SiO納米線陣列一般通過脈沖激光沉積，熱蒸發(fā)，化學(xué)氣相沉積(CVD) 等，這些方法設(shè)備昂貴，程序較為復(fù)雜，成本較高，限制了其應(yīng)用。因此，目前需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個技術(shù)問題就是如何能夠創(chuàng)新地 提出一種Mg摻雜的ZnO納米線陣列的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，有效降低 制備成本和制備的復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種Mg摻雜的ZnO納米線陣列的制備方法和 裝置，用以實(shí)現(xiàn)制備Mg摻雜的ZnO納米線陣列的簡單化和低成本化。為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種Mg摻雜的ZnO納米線陣列的制備方法，所 述方法包括配制質(zhì)量濃度為5-8 %的PVA水溶液；在所配制的PVA水溶液中溶解醋酸鋅配制鋅離子濃度為0. 001-0. lmol/L的晶種 溶液；在基底上涂覆所配制的晶種溶液后進(jìn)行烘干處理，以蒸發(fā)水分子，使基底的涂覆 物為PVA和醋酸鋅；將涂覆物為PVA和醋酸鋅的基底進(jìn)行熱處理，以分解PVA和醋酸鋅，使基底的涂覆 物為氧化鋅；配制濃度為0. 012-0. lmol/L的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)水溶液；將硝酸鋅、六亞甲基四胺和所配制的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到去離子水中，配制金屬 陽離子總濃度為0. 01-0. 04mol/L的晶體生長溶液；其中，六亞甲基四胺的量為金屬陽離子 摩爾量的總和，鎂離子濃度占金屬離子總濃度的l_30at. % ；將熱處理后的基底以生長面向下的方式懸浮于生長溶液中，在85-95°C恒溫水浴 條件下生長多于2h，獲取納米線陣列。
優(yōu)選的，所述在基底上涂覆所配制的晶種溶液后進(jìn)行烘干處理，以蒸發(fā)水分子，使 基底的涂覆物為PVA和醋酸鋅，具體包括以下子步驟用浸漬-提拉的方式在干凈的基底上涂覆晶種溶液；將涂覆有晶種溶液的基底在烘箱中120°C烘干；將涂覆和烘干的動作重復(fù)3-6次，以蒸發(fā)水分子，使基底的涂覆物為PVA和醋酸鋅。優(yōu)選的，所述分解PVA和醋酸鋅，使基底的涂覆物為氧化鋅通過將涂覆物為PVA和 醋酸鋅的基底在550°C條件下熱處理1. 5h完成。優(yōu)選的，所述PVA的平均聚合度為1750 士 50。優(yōu)選的，所述鎂鹽是指硝酸鎂和醋酸鎂。優(yōu)選的，所述基底為生長基底，具體為單晶硅片或普通玻璃片。本發(fā)明一種Mg摻雜的ZnO納米線陣列的制備裝置，其特征在于，所述裝置包括第一處理模塊，用于配制質(zhì)量濃度為5-8%的PVA水溶液；第二處理模塊，用于在所配制的PVA水溶液中溶解醋酸鋅配制鋅離子濃度為 0. 001-0. lmol/L的晶種溶液；第三處理模塊，用于在基底上涂覆所配制的晶種溶液后進(jìn)行烘干處理，以蒸發(fā)水 分子，使基底的涂覆物為PVA和醋酸鋅；第四處理模塊，用于將涂覆物為PVA和醋酸鋅的基底進(jìn)行熱處理，以分解PVA和醋 酸鋅，使基底的涂覆物為氧化鋅；第五處理模塊，用于配制濃度為0. 012-0. lmol/L的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)水溶液；第六處理模塊，用于將硝酸鋅、六亞甲基四胺和所配制的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到去 離子水中，配制金屬陽離子總濃度為0.01-0. 04mol/L的晶體生長溶液；其中，六亞甲基四 胺的量為金屬陽離子摩爾量的總和，鎂離子濃度占金屬離子總濃度的l_30at. % ；第七處理模塊，用于將熱處理后的基底以生長面向下的方式懸浮于生長溶液中， 在85-95°C恒溫水浴條件下生長多于池，獲取納米線陣列。優(yōu)選的，所述第三處理模塊具體包括以下子模塊第一處理子模塊，用于采用浸漬-提拉的方式在干凈的基底上涂覆晶種溶液；第二處理子模塊，用于將涂覆有晶種溶液的基底在烘箱中120°C烘干；第三處理子模塊，用于將涂覆和烘干的動作重復(fù)3-6次，以蒸發(fā)水分子，使基底的 涂覆物為PVA和醋酸鋅。優(yōu)選的，所述第四處理模塊分解PVA和醋酸鋅，使基底的涂覆物為氧化鋅通過將 涂覆物為PVA和醋酸鋅的基底在550°C條件下熱處理1. 5h完成。優(yōu)選的，所述PVA的平均聚合度為1750 士 50。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明在配制好的質(zhì)量濃度為5-8%的PVA水溶液溶解醋酸鋅配制鋅離子濃 度為0. 001-0. lmol/L的晶種溶液，在基底上涂覆所配制的晶種溶液后進(jìn)行烘干處理， 使基底的涂覆物為PVA和醋酸鋅，再進(jìn)行熱處理使基底的涂覆物為氧化鋅，配制濃度為 0. 012-0. lmol/L的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)水溶液并與硝酸鋅、六亞甲基四胺一起加入去離子水，配制金 屬陽離子總濃度為0. 01-0. 04mol/L的晶體生長溶液，將熱處理后的基底懸浮于生長溶液中，在85-95°C恒溫水浴條件下生長多于池，獲取納米線陣列，采用濕化學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了在 低溫下?lián)組g的ZnO納米陣列生長，所用的原料的成本低，生長工藝簡單，可重復(fù)性好。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一所述的一種Mg摻雜的ZnO納米線陣列的制備方法流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例二所述的一種Mg摻雜的ZnO納米線陣列的制備裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例一參照圖1，示出了本發(fā)明的一種Mg摻雜的SiO納米線陣列的制備方法流程圖，所述 方法具體包括步驟SlOl，配制質(zhì)量濃度為5-8%的PVA水溶液；優(yōu)選的，所述PVA的平均聚合度為1750 士 50。步驟S102，在所配制的PVA水溶液中溶解醋酸鋅配制鋅離子濃度為 0. 001-0. lmol/L的晶種溶液；通過將一定量的PVA(polyvinyl alcohol，中文名稱聚乙烯醇)溶解在去離子水 中，配制成質(zhì)量濃度為5-8 %的PVA水溶液，在PVA水溶液中加入一定量的醋酸鋅，使其所含 鋅離子濃度為0. 001-0. lmol/L，從而獲取鋅離子濃度為0. 001-0. lmol/L的晶種溶液。步驟S103，在基底上涂覆所配制的晶種溶液后進(jìn)行烘干處理，以蒸發(fā)水分子，使基 底的涂覆物為PVA和醋酸鋅；優(yōu)選的，所述步驟S103具體包括以下子步驟步驟Si，用浸漬-提拉的方式在干凈的基底上涂覆晶種溶液；步驟S2，將涂覆有晶種溶液的基底在烘箱中120°C烘干；步驟S3，將涂覆和烘干的動作重復(fù)3-6次，以蒸發(fā)水分子，使基底的涂覆物為PVA 和醋酸鋅。步驟S104，將涂覆物為PVA和醋酸鋅的基底進(jìn)行熱處理，以分解PVA和醋酸鋅，使 基底的涂覆物為氧化鋅；優(yōu)選的，所述分解PVA和醋酸鋅，使基底的涂覆物為氧化鋅通過將涂覆物為PVA和 醋酸鋅的基底在550°C條件下熱處理1. 5h完成。將干凈的基底完全浸漬到晶種溶液中，之后緩慢拉出，使得基底上有一層均勻液 膜，再將該基底放入烘箱中，在120°C烘干15min，該過程重復(fù)3-6次，以將基底上涂覆液膜 中的水分子蒸發(fā)，使基底的涂覆物為PVA和醋酸鋅。并在完成蒸發(fā)工作后，將涂覆有PVA和 醋酸鋅的基底在550°C熱處理1. 5h，以分解其上的PVA和醋酸鋅，使基底的涂覆物為氧化鋅 (ZnO)。步驟S105，配制濃度為0. 012-0. lmol/L的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)水溶液；優(yōu)選的，所述鎂鹽是指硝酸鎂和醋酸鎂。步驟S106，將硝酸鋅、六亞甲基四胺和所配制的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到去離子水中，配制金屬陽離子總濃度為0. 01-0. 04mol/L的晶體生長溶液；其中，六亞甲基四胺的量為金 屬陽離子摩爾量的總和，鎂離子濃度占金屬離子總濃度的l_30at. % ；步驟S107，將熱處理后的基底以生長面向下的方式懸浮于生長溶液中，在 85-95°C恒溫水浴條件下生長多于池，獲取納米線陣列。通過將硝酸鋅、六亞甲基四胺和所配制的濃度為0. 012-0. lmol/L的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)水 溶液加入到去離子水中，來配制金屬陽離子總濃度為0.01-0. 04mol/L的晶體生長溶液， 具體的，六亞甲基四胺的量為金屬陽離子摩爾量的總和，鎂離子濃度占金屬離子總濃度的 l-30at. %，假設(shè)其中金屬陽離子(也即鎂離子和鋅離子)總濃度為0. 03mol/L，則六亞甲基 四胺的濃度也為0. 03mol/L。將熱處理后制備有晶種的基底以生長面向下的方式懸浮于生 長液中，在85-95°C恒溫水浴條件下生長多于池即可得到納米線陣列。優(yōu)選的，所述基底為生長基底，具體為單晶硅片或普通玻璃片。具體的，所述生長面也即單晶硅片或者普通玻璃兩面中的某一面，實(shí)際應(yīng)用正按 照需求進(jìn)行指定。同時，實(shí)際應(yīng)用中所使用的PVA的平均聚合度為1750士50。下面通過具體的制備實(shí)例對本實(shí)施例所述的方法做進(jìn)一步的介紹實(shí)例1 1)稱取6. 003g PVA與IOOmL去離子水中，不斷攪拌使其溶脹，之后在70°C水浴條 件下使其充分溶解，該溶液冷卻至室溫后取其上層清液50ml待用。2)稱量0. 053g醋酸鋅溶于制備好的PVA溶液中，配制成0. 005mol/L的晶種溶液。3)用浸漬-提拉的方法在Si基底上均勻涂覆一層晶種液后放入烘箱中，在120°C 下烘干15min。該過程重復(fù)6次后將其放入550°C高溫爐中，燒結(jié)1.證取出。4)稱取1. 785g Zn (NO3)2 ·6Η20禾口 0. 841g六亞甲基四胺攪拌溶于150ml去離子水 中配制成生長液。5)將帶有晶種的Si基底以生長面向下的方式令其懸浮于生長液中，用保鮮膜將 燒杯密封(目的是在生長過程中不至于去離子水蒸發(fā)太多)，放入92°C恒溫水浴中，無外界 干擾情況下生長3h，生長結(jié)束后取出用去離子水清洗干凈后在80°C烘干。6)對樣品進(jìn)行XRD分析，最強(qiáng)峰位于34. 32°，該峰為纖鋅礦SiO的(000 晶面 衍射產(chǎn)生，說明生長的納米線沿wool]方向生長。用激光共聚焦顯微拉曼光譜儀器測試所 得的樣品PL光譜，其紫外發(fā)光峰在3. 282eV處。實(shí)例2 1)稱取6. 004g PVA與IOOmL去離子水中，不斷攪拌使其溶脹，之后在70°C水浴條 件下使其充分溶解，該溶液冷卻至室溫后取其上層清液50ml待用。2)稱量0. 054g醋酸鋅溶于制備的PVA溶液中，配制成0. 005mol/L的晶種溶液； 在200ml的容量瓶中配制0. 060mol/L的醋酸鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液(實(shí)稱醋酸鎂為2. 573g)待用。3)用提拉浸漬的方法在Si基底上均勻涂覆一層晶種液后放入烘箱中，在120°C下 烘干15min。該過程重復(fù)6次后將其放入550°C高溫爐中，燒結(jié)1.證取出。4)量取IOml醋酸鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液于干凈燒杯中，再加入140ml去離子水。稱取1. 606g Zn(NO3)2 · 6H20和0. 841g六亞甲基四胺攪拌溶于該混合液中，配制成Mg2+量占金屬離子總 量的IOat. %的生長液。5)將帶有晶種的Si基底以生長面向下的方式令其懸浮于晶種溶液中，用保鮮膜將燒杯密封(目的是在生長過程中不至于去離子水蒸發(fā)太多)，放入92°C恒溫水浴中，無外 界干擾情況下生長3h，生長結(jié)束后取出用去離子水清洗干凈后在80°C烘干。6)對樣品進(jìn)行XRD分析，最強(qiáng)峰位于34. 34°，該峰為纖鋅礦SiO的(000 晶面 衍射產(chǎn)生，說明生長的納米線沿wool]方向生長。用激光共聚焦顯微拉曼光譜儀器測試所 得的樣品PL光譜，其紫外發(fā)光峰在3. 288eV處。實(shí)例3 1)稱取6. 006g PVA與IOOmL去離子水中，不斷攪拌使其溶脹，之后在70°C水浴條 件下使其充分溶解，該溶液冷卻至室溫后取其上層清液50ml待用。2)稱量0. 054g醋酸鋅溶于制備的PVA溶液中，配制成0. 005mol/L的晶種溶液； 在200ml的容量瓶中配制0. 060mol/L的醋酸鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液(實(shí)稱醋酸鎂為2. 574g)待用。3)用提拉浸漬的方法在Si基底上均勻涂覆一層晶種液后放入烘箱中，在120°C下 烘干15min。該過程重復(fù)6次后將其放入550°C高溫爐中，燒結(jié)1.證取出。4)量取30ml醋酸鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液于干凈燒杯中，再加入120ml去離子水。稱取1. 249g Zn(NO3)2 · 6H20和0. 841g六亞甲基四胺攪拌溶于該混合液中，配制成Mg2+量占金屬離子總 量的30at. %的生長液。5)將帶有晶種的Si基底以生長面向下的方式令其懸浮于晶種溶液中，用保鮮膜 將燒杯密封(目的是在生長過程中不至于去離子水蒸發(fā)太多)，放入92°C恒溫水浴中，無外 界干擾情況下生長3h，生長結(jié)束后取出用去離子水清洗干凈后在80°C烘干。6)對樣品進(jìn)行XRD分析，最強(qiáng)峰位于34. 35°，該峰為纖鋅礦SiO的(000 晶面 衍射產(chǎn)生，說明生長的納米線沿wool]方向生長。用激光共聚焦顯微拉曼光譜儀器測試所 得的樣品PL光譜，其紫外發(fā)光峰在3. 299eV處。本實(shí)施例中通過控制晶種溶液的濃度和涂覆次數(shù)實(shí)現(xiàn)生長納米線的疏密程度，并 通過控制生長時間和生長液的濃度來控制納米線的長度的尺寸，所用生長液中鎂(Mg)原 子百分比與生長的ZrvxIfexO納米線中Mg原子百分比不同，Zn1^xMgxO納米線中Mg原子百分 比(即χ)可以通過以下公式計算E_g(χ) = (1-x)E_ZnO+xE_MgO-bx(1-χ)其中Eg，Ezn0和EMgQ分別為ZrvxIfexO, ZnO和MgO的帶隙能量，χ為Mg原子百分比， b為彎曲系數(shù)，本實(shí)施例所述的方法采用濕化學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了在低溫下?lián)組g的ZnO納米陣列 生長，所用的原料的成本低，生長工藝簡單，可重復(fù)性好。實(shí)施例二 參照圖2，示出了本發(fā)明的一種Mg摻雜的SiO納米線陣列的制備裝置結(jié)構(gòu)圖，所述 裝置包括第一處理模塊201，用于配制質(zhì)量濃度為5-8%的PVA水溶液；優(yōu)選的，所述PVA的平均聚合度為1750 士 50。第二處理模塊202，用于在所配制的PVA水溶液中溶解醋酸鋅配制鋅離子濃度為 0. 001-0. lmol/L的晶種溶液；第三處理模塊203，用于在基底上涂覆所配制的晶種溶液后進(jìn)行烘干處理，以蒸發(fā) 水分子，使基底的涂覆物為PVA和醋酸鋅；優(yōu)選的，所述第三處理模塊203具體包括以下子模塊
第一處理子模塊2031，用于采用浸漬-提拉的方式在干凈的基底上涂覆晶種溶 液；第二處理子模塊2032，用于將涂覆有晶種溶液的基底在烘箱中120°C烘干；第三處理子模塊2033，用于將涂覆和烘干的動作重復(fù)3-6次，以蒸發(fā)水分子，使基 底的涂覆物為PVA和醋酸鋅。第四處理模塊204，用于將涂覆物為PVA和醋酸鋅的基底進(jìn)行熱處理，以分解PVA 和醋酸鋅，使基底的涂覆物為氧化鋅；優(yōu)選的，所述第四處理模塊204分解PVA和醋酸鋅，使基底的涂覆物為氧化鋅通過 將涂覆物為PVA和醋酸鋅的基底在550°C條件下熱處理1. 5h完成。第五處理模塊205，用于配制濃度為0. 012-0. lmol/L的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)水溶液；第六處理模塊206，用于將硝酸鋅、六亞甲基四胺和所配制的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到 去離子水中，配制金屬陽離子總濃度為0.01-0. 04mol/L的晶體生長溶液；其中，六亞甲基 四胺的量為金屬陽離子摩爾量的總和，鎂離子濃度占金屬離子總濃度的l_30at. % ；第七處理模塊207，用于將熱處理后的基底以生長面向下的方式懸浮于生長溶液 中，在85-95°C恒溫水浴條件下生長多于池，獲取納米線陣列。本說明書中的各個實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與 其他實(shí)施例的不同之處，各個實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。對于裝置實(shí)施例 而言，由于其與方法實(shí)施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部 分說明即可。以上對本發(fā)明所提供的一種Mg摻雜的ZnO納米線陣列的制備方法和裝置進(jìn)行了 詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的 說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依 據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容 不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種Mg摻雜的ZnO納米線陣列的制備方法，其特征在于，所述方法包括 配制質(zhì)量濃度為5-8%的PVA水溶液；在所配制的PVA水溶液中溶解醋酸鋅配制鋅離子濃度為0. 001-0. lmol/L的晶種溶液；在基底上涂覆所配制的晶種溶液后進(jìn)行烘干處理，以蒸發(fā)水分子，使基底的涂覆物為 PVA和醋酸鋅；將涂覆物為PVA和醋酸鋅的基底進(jìn)行熱處理，以分解PVA和醋酸鋅，使基底的涂覆物為 氧化鋅；配制濃度為0. 012-0. lmol/L的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)水溶液；將硝酸鋅、六亞甲基四胺和所配制的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到去離子水中，配制金屬陽離 子總濃度為0. 01-0. 04mol/L的晶體生長溶液；其中，六亞甲基四胺的量為金屬陽離子摩爾 量的總和，鎂離子濃度占金屬離子總濃度的l_30at. % ；將熱處理后的基底以生長面向下的方式懸浮于生長溶液中，在85-95°C恒溫水浴條件 下生長多于2h，獲取納米線陣列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在基底上涂覆所配制的晶種溶液后 進(jìn)行烘干處理，以蒸發(fā)水分子，使基底的涂覆物為PVA和醋酸鋅，具體包括以下子步驟用浸漬-提拉的方式在干凈的基底上涂覆晶種溶液； 將涂覆有晶種溶液的基底在烘箱中120°C烘干；將涂覆和烘干的動作重復(fù)3-6次，以蒸發(fā)水分子，使基底的涂覆物為PVA和醋酸鋅。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述分解PVA和醋酸鋅，使基底的涂覆物為氧化鋅通過將涂覆物為PVA和醋酸鋅的基 底在550°C條件下熱處理1.釙完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于 所述PVA的平均聚合度為1750+50。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于 所述鎂鹽是指硝酸鎂和醋酸鎂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于 所述基底為生長基底，具體為單晶硅片或普通玻璃片。
7.—種Mg摻雜的ZnO納米線陣列的制備裝置，其特征在于，所述裝置包括 第一處理模塊，用于配制質(zhì)量濃度為5-8%的PVA水溶液；第二處理模塊，用于在所配制的PVA水溶液中溶解醋酸鋅配制鋅離子濃度為 0. 001-0. lmol/L的晶種溶液；第三處理模塊，用于在基底上涂覆所配制的晶種溶液后進(jìn)行烘干處理，以蒸發(fā)水分子， 使基底的涂覆物為PVA和醋酸鋅；第四處理模塊，用于將涂覆物為PVA和醋酸鋅的基底進(jìn)行熱處理，以分解PVA和醋酸 鋅，使基底的涂覆物為氧化鋅；第五處理模塊，用于配制濃度為0. 012-0. lmol/L的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)水溶液； 第六處理模塊，用于將硝酸鋅、六亞甲基四胺和所配制的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到去離子 水中，配制金屬陽離子總濃度為0.01-0. 04mol/L的晶體生長溶液；其中，六亞甲基四胺的量為金屬陽離子摩爾量的總和，鎂離子濃度占金屬離子總濃度的l_30at. % ；第七處理模塊，用于將熱處理后的基底以生長面向下的方式懸浮于生長溶液中，在 85-95°C恒溫水浴條件下生長多于池，獲取納米線陣列。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第三處理模塊具體包括以下子模塊 第一處理子模塊，用于采用浸漬-提拉的方式在干凈的基底上涂覆晶種溶液；第二處理子模塊，用于將涂覆有晶種溶液的基底在烘箱中120°C烘干； 第三處理子模塊，用于將涂覆和烘干的動作重復(fù)3-6次，以蒸發(fā)水分子，使基底的涂覆 物為PVA和醋酸鋅。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述第四處理模塊分解PVA和醋酸鋅，使基底的涂覆物為氧化鋅通過將涂覆物為PVA 和醋酸鋅的基底在550°C條件下熱處理1. 5h完成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于 所述PVA的平均聚合度為1750+50。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種Mg摻雜的ZnO納米線陣列的制備方法和裝置，在質(zhì)量濃度為5-8％的PVA水溶液溶解醋酸鋅配制鋅離子濃度為0.001-0.1mol/L的晶種溶液，在基底上涂覆所述晶種溶液后烘干處理，使基底涂覆物為PVA和醋酸鋅，再熱處理使基底涂覆物為氧化鋅，配制濃度為0.012-0.1mol/L的鎂鹽標(biāo)準(zhǔn)水溶液并與硝酸鋅、六亞甲基四胺一起加入去離子水，配制金屬陽離子總濃度為0.01-0.04mol/L的生長溶液，將熱處理的基底懸浮于生長溶液，在85-95℃恒溫水浴條件下生長多于2h，獲取納米線陣列，從而實(shí)現(xiàn)了在低溫下?lián)組g的ZnO納米陣列生長，所用的原料的成本低，生長工藝簡單，可重復(fù)性好。
文檔編號C30B7/00GK102115912SQ20111000842
公開日2011年7月6日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者劉穎, 李祥, 王斌鑒, 程興旺 申請人:北京理工大學(xué)