[发明专利]一种氧化铟微米线与八面体氧化铟微米颗粒的制备方法

说明书

本发明涉及一种氧化铟微米线与八面体氧化铟微米颗粒的制备方法，步骤1、将氧化铟粉和石墨粉按照一定质量比例混和，充分研磨使其混合均匀制得混合粉末；步骤2、取步骤1中所述混合粉末放入第一耐高温反应容器中，将带有光滑平面的洁净衬底固定在第一耐高温反应容器正上方，然后将盛有混合粉末和衬底的第一耐高温反应容器放入洁净的第二耐高温反应容器中，置于管式炉生长区域，两边接入气路；步骤3、向第二耐高温反应容器中通入保护气充当载气，以恒定速率升温至反应温度，到达反应温度后通入反应气体，反应一定时间后降温，待冷却到室温后，取出第一耐高温反应容器，即可在第一耐高温反应容器内壁和衬底表面分别得到氧化铟微米线和微米颗粒。

技术领域

本发明涉及无机半导体材料生长技术领域，具体涉及一种氧化铟微米线和八面体氧化铟微米颗粒的制备方法。

背景技术

1833年半导体硫化银在法拉第实验室被研制出，从此人类对于半导体的研究一直未停止过。近年来，电子产品在人类生活中扮演着越来越重要的角色，对微电子和集成电路的要求也越来越高，因此半导体的发展也作为是国家科技实力的重要衡量标准。宽禁带半导体具有禁带宽度大、热导率高、载流子迁移率高、激子束缚能高、介电常数小等特点，逐渐被人们应用于微电子器件领域。

氧化铟作为宽禁带半导体之一，其带隙在3.6 eV左右，其在光学、化学、电学等方面都有着独特的性质，因此在光催化、气敏探测、场效应晶体管、太阳能电池、紫外探测器等领域都有应用。然而，氧化铟的某些性质和其尺寸形貌有着密切联系。比如纳米形貌的氧化铟的发光特性远优于块体材料因此氧化铟的微纳米结构引起了人们的关注。到目前为止，人们已经成功制备了氧化铟纳米线、纳米带、纳米管、纳米块和三维有序纳米颗粒等，并相继研究了氧化铟材料的发光、气敏传感、紫外探测等方面的性质。尽管如此，氧化铟微纳米材料的制备依旧存在一些难题值得探索。

发明内容

本发明设计了一种氧化铟微米线和八面体氧化铟微米颗粒的制备方法，其解决的技术问题是现有制备方法获得的氧化铟微米线和八面体氧化铟微米颗粒质量不高，制备方法复杂以及制备成本高昂等缺陷。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：一种氧化铟微米线与八面体氧化铟微米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将氧化铟粉和石墨粉按照一定质量比例混和，充分研磨使其混合均匀制得混合粉末；

步骤2、取步骤1中所述混合粉末放入第一耐高温反应容器中，将带有光滑平面的洁净衬底固定在第一耐高温反应容器正上方，然后将盛有混合粉末和衬底的第一耐高温反应容器放入洁净的第二耐高温反应容器中，置于管式炉生长区域，两边接入气路；

步骤3、向第二耐高温反应容器中通入保护气充当载气，以恒定速率升温至反应温度，到达反应温度后通入反应气体，反应一定时间后降温，待冷却到室温后，取出第一耐高温反应容器，即可在第一耐高温反应容器内壁和衬底表面分别得到氧化铟微米线和微米颗粒。

优选地，通过控制混合氧化铟粉末和碳粉的用量和保护气体、生长气体的流量以得到更多的氧化铟微米线。

优选地，所述的衬底为抛光的硅片或者石英玻璃。

优选地，所述氧化铟粉和石墨粉的质量比为1：0.5～1.5。

优选地，氧化镓粉末与碳粉的质量比例为1：1时得到的氧化铟微米线与微米颗粒二者皆有，当碳粉的比例适当增大，则得到的氧化铟微米线的数量增多，相应的微米颗粒会减少；而当氧化铟的比例适当增大时，氧化铟的微米颗粒会增多，微米线会减少。

优选地，所述保护气体为氩气或氮气，气体流量为80-120sccm；所述的反应气体为氧气，流量为1-5sccm。

优选地，保护气体的流量与生长气体的流量比例适当增加，气体的流动加快，且反应过程中氧气的浓度减少，将不利于微米线的沉积，所以会得到更多的氧化铟微米颗粒；当保护气体与生长气体的比例适当减少，炉内气流趋于稳定，则更有利于微米线的沉积，得到的微米颗粒则少。