[发明专利]一种纳米ZnO半导体结阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米ZnO半导体结阵列的制备方法，其特征在于，纳米ZnO半导体结阵列以ZnO为基，由下层ZnO微纳米柱阵列和上层ZnO纳米柱阵列构成，单根微纳米ZnO柱之上生长纳米ZnO柱阵列，同时下层微纳米ZnO柱也构成阵列，且上、下两层为不同元素掺杂或不同程度掺杂的ZnO柱阵列，具体步骤如下：

1)采用化学气相沉积方法在Si衬底上沉积ZnO薄膜，按10∶1～12∶1的质量比称取Zn粉和C粉，均匀混合后作为混合源放入氧化铝小舟中，并将洗净干燥后的Si片置于其正上方，Si片与混合源的垂直距离为4～6mm，再将装有混合源和Si片的氧化铝小舟推入水平管式炉中进行化学气相沉积，将管式炉以12～18℃/min的速度升至750～800℃，保温2～10min，等炉温降至室温后取出Si片，Si片朝下一面沉积一层籽晶层；

2)采用溶液法在CVD制备的ZnO籽晶层上生长ZnO微米柱阵列，将等体积的45～150mM的Zn(NO₃)₂·6H₂O和45～100mM的六亚甲基四胺[C₆H₁₂N₄]配成溶液，向溶液中加入摩尔量为溶液中Zn²⁺离子摩尔量0～20％的掺杂离子，边加热边搅拌至80～95℃，将Si片上有ZnO籽晶层的一面朝下悬浮于液面上或悬挂于液体中，在该温度保温2～5h后，从溶液中取出Si片，漂洗，晾干；

3)对步骤2)中Si片上所得ZnO产物进行热处理，将Si片放入水平管式炉中，将管式炉炉温以12～18℃/min的速度升至300～800℃，保温1～6h；

4)对步骤3)所得Si片重复步骤2)过程，得到纳米ZnO半导体结阵列。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂离子为In³⁺或Ga³⁺或Mg²⁺，且步骤2)、4)所加掺杂离子的量不能同时为0。