本發(fā)明涉及納米材料領(lǐng)域，具體涉及一種異質(zhì)結(jié)納米棒及其制備方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，尋找新型大功率光源已成為研究熱點(diǎn)，最常見的如led發(fā)光器件。人們不斷提出新的結(jié)構(gòu)來達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)。在過去十年中,人們在納米材料發(fā)光器件領(lǐng)域開展了大量的研究工作。中國發(fā)明專利cn103943733a公開了一種基于垂直納米線的led超平行光源的制備方法,其光源采用垂直硅納米線的si-cds異質(zhì)pn結(jié),微透鏡采用凹面鏡。制備方法具體包括:首先制備圓點(diǎn)掩模板以確定硅納米線的大小;然后使用icp-rie干法刻蝕技術(shù)制備硅納米線;并且熱氧化硅納米線,去除硅納米線頂端部分部氧化層;濺射多晶cds薄膜,以形成si-cds異質(zhì)結(jié);最后以si-cds異質(zhì)結(jié)為中心,采用淀積技術(shù)得到凹面鏡,并且,凹面鏡的輪廓為拋物線形。本發(fā)明利用硅基納米si-cds異質(zhì)pn結(jié)的發(fā)光特性,結(jié)合微型凹面鏡制備工藝,實(shí)現(xiàn)了簡單、集成、高效的超平行光的發(fā)射。
電致發(fā)光是光電領(lǐng)域另一個(gè)重要的問題，也是當(dāng)前所有顯示器及顯示技術(shù)的基礎(chǔ)。近幾十年以來，顯示技術(shù)也在不斷進(jìn)行更新?lián)Q代，人們不斷尋找更低耗、有效的發(fā)光技術(shù)。如中國發(fā)明專利102308669a提供了一種包括通過從場發(fā)射器陰極跨過一間隙將電子注入納米結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體材料而發(fā)光的方法和裝置,電子從分開的場發(fā)射器發(fā)出且通過穿過間隙的電壓朝著形成陽極的一部分的納米結(jié)構(gòu)材料的表面加速。在納米結(jié)構(gòu)材料處,電子經(jīng)過電子-空穴(e-h)復(fù)合而產(chǎn)生電致發(fā)光(el)發(fā)射。在優(yōu)選的實(shí)施例照明裝置中,真空外殼容納場發(fā)射器陰極。該真空外殼也容納陽極,該陽極與所述陰極隔開一間隙且設(shè)置為接收從陰極發(fā)射的電子。該陽極包括半導(dǎo)體發(fā)光納米結(jié)構(gòu),其接收來自陰極的電子注入且響應(yīng)于該電子注入產(chǎn)生光子。外部電極接觸允許在陽極和陰極間施加電壓差,以從陰極激發(fā)電子發(fā)射并從該陽極的半導(dǎo)體發(fā)光納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生光子發(fā)射。本發(fā)明的實(shí)施例也包括利用納米結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體材料作為傳統(tǒng)平面led和納米線陣列發(fā)光二極管和cfl的磷光體。對(duì)于在傳統(tǒng)平面led中的使用,該納米結(jié)構(gòu)可以采用量子點(diǎn)、納米管、分枝樹狀納米結(jié)構(gòu)、納米花、四角狀結(jié)構(gòu)、三角狀結(jié)構(gòu)、軸向異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米線異質(zhì)結(jié)構(gòu)的形式。
中國發(fā)明專利102394263公開了一種增強(qiáng)n-zno/aln/p-gan發(fā)光二極管的電致發(fā)光性能的方法，該方法是在n-zno/aln/p-gan發(fā)光二極管的n-zno薄膜中插入一層ag納米顆粒，利用ag局域態(tài)表面等離激元與zno近帶邊發(fā)光強(qiáng)的相互耦合作用，來提高n-zno/aln/p-gan異質(zhì)結(jié)發(fā)光二極管電致發(fā)光性能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ag納米顆粒的局域態(tài)表面等離激元共振峰與zno近帶邊發(fā)光峰的位置相近，滿足共振耦合條件，且粗糙的ag納米顆粒的表面有利于等離激元有效耦合成光且能夠明顯提高光的抽取效率。利用本發(fā)明，顯著提高了n-zno/aln/p-gan異質(zhì)結(jié)發(fā)光二極管電致發(fā)光性能。
然而，當(dāng)前，隨著半導(dǎo)體的發(fā)展，能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)的器件已經(jīng)非常多，能夠產(chǎn)生電致發(fā)光的器件也非常多，但是，當(dāng)前產(chǎn)生光電效應(yīng)與電致發(fā)光的器件是分立的，尚未出現(xiàn)能夠同時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)與電致發(fā)光的器件。這種器件將在發(fā)光、顯示等領(lǐng)域產(chǎn)生重大作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：為了制備一種能夠同時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)與電致發(fā)光的電子元件，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種異質(zhì)結(jié)納米棒及其制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，上述的異質(zhì)結(jié)納米棒的制備方法，包括以下步驟：
1.采用cdo粉和磷酸正十八脂溶解在三正辛基氧膦中，合成cd—odpa復(fù)合物；
2.在合適的溫度下注入s與三辛基（top）的混合物，攪拌；
3.注入硒的top溶液；
4.將得到的硫化鎘/硒化鎘納米棒沉淀溶解在氯仿中；
5.將十八烯、油酸和乙酸鋅混合均勻,脫氣、攪拌后，將2毫升的cds/cdse納米棒溶液注入；
6.將反應(yīng)混合物蒸發(fā)、加熱，并在加熱過程中，將硒的top溶液從頂部慢慢注入到反應(yīng)混合物中，然后冷卻至室溫；由此產(chǎn)生含異質(zhì)結(jié)納米棒的溶液；
7．用氯仿、甲醇的混合溶劑沉淀法純化、離心分離,得到異質(zhì)結(jié)納米棒；
作為優(yōu)選，cdo粉和0.668克磷酸的重量比為1:4～1:8。
作為優(yōu)選，硒的top溶液的濃度范圍為10g/l~50g/l。
作為優(yōu)選，s的三辛基（top）的濃度范圍為5g/l~20g/l。
作為優(yōu)選，cds、cdse納米棒的晶粒直徑在15納米以內(nèi)。
上述的異質(zhì)結(jié)納米棒在顯示、發(fā)光等方面的應(yīng)用。
有益效果：本發(fā)明充分利用了cds/cdse異質(zhì)結(jié)及其成分、形狀、尺寸對(duì)材料能帶的調(diào)控作用，以及異質(zhì)結(jié)所具備快速光子運(yùn)輸、聚集、發(fā)射的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中的異質(zhì)結(jié)納米棒能夠作為電子、空穴分離與合并的中心，具備快速相應(yīng)性能與激子倍增效應(yīng)，因此能夠同時(shí)具備光電效應(yīng)與電致發(fā)光的功能，它可以一方面接收光信號(hào)產(chǎn)生電，又可以接收電信號(hào)產(chǎn)生光。。采用它構(gòu)成的顯示器，既可以作為顯示器，又可以作為光源。因此進(jìn)一步，采用一束光可以調(diào)節(jié)其顯示的內(nèi)容，其顯示的內(nèi)容所發(fā)出的光又可以控制另一臺(tái)顯示器顯示的內(nèi)容。如此反復(fù)，可以實(shí)現(xiàn)顯示器之間的交互作用。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
1.將0.128克cdo粉和0.668克磷酸正十八脂溶解在2克的三正辛基氧膦（topo）中；
2.在150℃進(jìn)行脫氣30分鐘，然后在氮?dú)鈿夥障录訜岬?70℃,生成cd—odpa復(fù)合物；
3.將16毫克s溶于1.5毫升的三辛基（top）中,混合均勻,將它在370℃快速注入步驟2的產(chǎn)物中；
4.在330℃攪拌20分鐘；
5.將反應(yīng)混合物冷卻到250℃；
6.將20毫克硒溶解在1毫升的top中;然后緩緩加入步驟5的混合物中；
7.10分鐘后，將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，得到的硫化鎘/硒化鎘納米棒沉淀、再溶解在4毫升氯仿中；
8.將6毫升的十八烯、1.13g油酸和0.184克乙酸鋅混合均勻,在150°c進(jìn)行脫氣30分鐘，然后在250°c在n2氣氛下攪拌1小時(shí)，將2毫升的cds/cdse納米棒溶液注入；
9.將反應(yīng)混合物在60℃經(jīng)過蒸發(fā)氯仿鋅油酸酯，反應(yīng)混合物加熱至300℃，在加熱過程中，將20毫克硒溶解在1毫升top中，從頂部慢慢注入到反應(yīng)混合物中，然后冷卻至室溫；由此產(chǎn)生含異質(zhì)結(jié)納米棒的溶液；
10．用氯仿、甲醇的混合溶劑沉淀法純化、離心分離，得到異質(zhì)結(jié)納米棒。