[发明专利]一种纳米线p‑n异质结及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及异质结材料制备领域，尤其涉及一种纳米线p-n异质结及其制备方法。

背景技术

纳米线p-n异质结因其出色的光发射、光电导、光生伏特和整流特性，受到研究者们的广泛关注。纳米线p-n异质结展现出的优良特性不单是个体材料特性的简单叠加，更是个体材料之间所形成的异质界面的协同贡献，能产生一加一大于二的效果。

现有技术中，纳米线p-n异质结的制备方法主要包括：化学气相沉积、固相反应结合、脉冲激光沉积和模板辅助合成。化学气相沉积的主要缺点是设备昂贵、成本高昂；固相反应结合的缺点是需要超高真空来避免反应物的挥发；脉冲激光沉积的缺点是需要脉冲激光设备，且难以制备高纯样品；模板辅助合成的步骤依次是：蒸渡金膜于氧化铝模板一侧、电沉积有机聚合物材料、电沉积无机半导体材料、溶解氧化铝模板，存在模板难以获取，微孔直径、长度和数量不易控制，工艺流程复杂的缺点。综上所述，现有制备纳米线p-n异质结的方法都存在着成产成本高、工艺流程复杂的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纳米线p-n异质结及其制备方法，提出一种成本低廉、工艺简单、无需模板便可快速制备纳米线p-n异质结的方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种纳米线p-n异质结的制备方法，包括以下步骤：

将p型量子点与导电聚合物和苯类有机溶剂混合，得到掺杂p型量子点的混合溶液；

将n型量子点与导电聚合物和苯类有机溶剂混合，得到掺杂n型量子点的混合溶液；

对所述掺杂p型量子点的混合溶液进行拉制，得到p型纳米线；

对所述掺杂n型量子点的混合溶液进行拉制，得到n型纳米线；

在光学显微镜下，将所述p型纳米线与n型纳米线进行微操控，得到交叉结构，即为纳米线p-n异质结。

优选地，所述p型量子点为p型CdSe-ZnS核-壳量子点、p型CdTe量子点或p型CuINnS量子点。

优选地，所述掺杂p型量子点的混合溶液中p型量子点与导电聚合物和苯类有机溶剂的用量比为0.8～1nmol:0.6～0.9g:0.7～1.2mL。

优选地，所述n型量子点为n型CdSe-ZnS核-壳量子点、n型CdTe量子点或n型CuINnS量子点。

优选地，所述掺杂n型量子点的混合溶液中n型量子点与导电聚合物和苯类有机溶剂的用量比为0.8～1nmol:0.6～0.9g:0.7～1.2mL。

优选地，所述导电聚合物为聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩。

优选地，所述苯类有机溶剂包括二甲苯溶剂、二氨基甲苯和均三甲苯中的一种或几种的混合物。

优选地，所述微操控包括：用操控探针推动所述p型纳米线与n型纳米线。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制得的纳米线p-n异质结，所述纳米线p-n异质结包括交叉设置的p型纳米线和n型纳米线。

优选地，所述p型纳米线和n型纳米线的直径独立地为400～700nm。

本发明提供了一种纳米线p-n异质结的制备方法，将p型量子点与n型量子点分别与导电聚合物和苯类有机溶剂混合，分别得到掺杂p型量子点的混合溶液和掺杂n型量子点的混合溶液，对掺杂p型量子点的混合溶液或n型量子点的混合溶液分别进行拉制，得到p型纳米线和n型纳米线，最后在光学显微镜下，将p型纳米线与n型纳米线进行微操控，得到交叉结构，即为纳米线p-n异质结。本发明通过直接拉制技术和显微操控技术的结合实现纳米线p-n异质结的快速制备，该方法无需复杂的工艺流程，克服了模板难以获取的难题，使得纳米线p-n异质结的制备既经济又高效。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例1制得的n型纳米线的SEM谱图；

图2为本发明实施例1制得的n型纳米线的TEM谱图；

图3为本发明实施例1制得的纳米线p-n异质结的TEM谱图。

具体实施方式

本发明提供了一种纳米线p-n异质结的制备方法，包括以下步骤：

将p型量子点与导电聚合物和苯类有机溶剂混合，得到掺杂p型量子点的混合溶液；

将n型量子点与导电聚合物和苯类有机溶剂混合，得到掺杂n型量子点的混合溶液；

对所述掺杂p型量子点的混合溶液进行拉制，得到p型纳米线；

对所述掺杂n型量子点的混合溶液进行拉制，得到n型纳米线；