一种金属酞菁纳米线的制备方法

摘要

本发明揭示了一种生长单分散、平贴衬底的金属酞菁纳米线的制备方法，其特征在于包括步骤：I、以金属酞菁和三氧化二铝按质量比1∶100研磨混合作为原料，将所述原料取料与衬底一并置入容器中以备加热生长；II、在容器中充填惰性保护气体氮气或氩气并保持腔内压强6×10-2Pa，对所述容器实施加热，使得原料在450℃-500℃下恒温生长20min-60min后随容器冷却至常温，在硅衬底上生长形成单分散的平贴衬底的金属酞菁纳米线。应用本发明方法制备单分散平贴衬底的金属酞菁纳米线，工艺简单易行、成本低，酞菁纳米线与硅衬底接触良好，为进一步研究单晶金属酞菁纳米线的场效应特性提供可能。

权利要求

1.一种金属酞菁纳米线的制备方法，所述金属酞菁纳米线为单分散、平贴衬底的，其特征在于包括步骤：I、以金属酞菁和三氧化二铝按质量比1∶100研磨混合作为原料，将所述原料取料与硅衬底一并置入容器中以备加热生长；

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II、在容器中充填惰性保护气体氮气或氩气并保持腔内压强6×10 Pa，对所述容器实施加热，使得原料在450℃-500℃下恒温生长20min-60min后随容器冷却至常温，在硅衬底上生长形成单分散、平贴衬底的金属酞菁纳米线。

2.根据权利要求1所述的一种金属酞菁纳米线的制备方法，其特征在于：步骤II中恒温生长的温度为450℃，生长时间为40min。

3.根据权利要求1所述的一种金属酞菁纳米线的制备方法，其特征在于：步骤II中恒温生长的温度为480℃，生长时间为30min。

4.根据权利要求1所述的一种金属酞菁纳米线的制备方法，其特征在于：步骤II中恒温生长的温度为500℃，生长时间为60min或20min。

5.根据权利要求1所述的一种金属酞菁纳米线的制备方法，其特征在于：所述金属酞菁至少包括酞菁钴，酞菁铜和酞菁镍中的一种有机半导体。

说明书

一种金属酞菁纳米线的制备方法

技术领域

[0001] 本发明公开了一种有机半导体单元型器件的制备方法，尤其涉及一种生长单分散、平贴衬底的金属酞菁纳米线的制备方法，属于半导体生长制备领域。

背景技术

[0002] 有机单晶不仅能揭示材料的本征性质，同时也是构筑高性能光电器件的最佳选择之一，近年来受到人们的广泛关注。然而，有机晶体通常难于长大，多数以微纳晶的形式存在。因此，如果能直接在微纳晶的基础上构筑器件，开展研究，不仅能克服有机单晶难于长大的缺点，实现对材料的高效表征，同时也必将促进有机晶体和微纳光电子器件的融合，推动纳米分子电子学的发展。为了探索有机材料的本征性质，最大程度提高有机场效应晶体管的迁移率，必须采用有机半导体单晶器件。为制备有机半导体单元型器件，通常采用的方法是，直接通过物理气相沉积方法制备大量的纳米线，然后通过分散在有机溶剂中，转移至硅衬底上。这种制备方法通常比较复杂、产品良率较低，主要表现在金属酞菁纳米线与硅衬底的接触紧密程度上。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提出一种生长单分散、平贴衬底的金属酞菁纳米线的制备方法，以改善金属酞菁纳米线与硅衬底接触牢固性差的问题。

[0004] 本发明的上述目的，将通过以下技术方案得以实现：

[0005] 一种金属酞菁纳米线的制备方法，所述金属酞菁纳米线为单分散、平贴衬底的，其特征在于包括步骤：

[0006] I、以金属酞菁和三氧化二铝按质量比1∶100研磨混合作为原料，将所述原料取料与硅衬底一并置入容器中以备加热生长；

[0007] II、在容器中充填惰性保护气体氮气或氩气并保持腔内压强6×10-2Pa，对所述容器实施加热，使得原料在450℃-500℃下恒温生长20min-60min后随容器冷却至常温，在硅衬底上生长形成单分散、平贴衬底的金属酞菁纳米线。

[0008] 进一步地，步骤II中恒温生长的温度为450℃，生长时间为40min；或者步骤II中恒温生长的温度为480℃，生长时间为30min；又或者步骤II中恒温生长的温度为500℃，生长时间为60min或20min。

[0009] 进一步地，所述金属酞菁至少包括酞菁钴、酞菁铜和酞菁镍中的一种有机半导体。

[0010] 应用本发明制备方法，其突出效果为：本发明制备单分散平贴衬底的金属酞菁纳米线，工艺简单易行、成本低，酞菁纳米线与硅衬底接触良好，为进一步研究单晶金属酞菁纳米线的场效应特性提供可能。

附图说明

[0011] 图1是本发明制得的单分散平贴衬底的酞菁钴纳米线的场发射扫描电镜(SEM)照片；

[0012] 图2是本发明制得的单分散平贴衬底的酞菁钴纳米线的原子力显微镜(AFM)照片。

[0013] 图3是本发明制得的单分散平贴衬底的酞菁铜纳米线的场发射扫描电镜(SEM)照片；

[0014] 图4是本发明制得的单分散平贴衬底的酞菁镍纳米线的场发射扫描电镜(SEM)照片。

具体实施方式

[0015] 为改善金属酞菁纳米线与硅衬底接触牢固性，本发明提供了一种在衬底上生长单分散、平贴衬底的金属酞菁纳米线的制备方法。简单来看：

[0016] I、以金属酞菁和三氧化二铝按质量比1∶100研磨混合作为原料，将所述原料取料与硅衬底一并置入容器中以备加热生长；

[0017] II、在容器中充填惰性保护气体氮气或氩气并保持腔内压强6×10-2Pa，对所述容器实施加热，使得原料在450℃-500℃下恒温生长20min-60min后随容器冷却至常温，在硅衬底上生长形成单分散的平贴衬底的金属酞菁纳米线。

[0018] 以下实施例用于说明本发明，但并非用来限制本发明的范围。

[0019] 实施例1：

[0020] 将0.01克酞菁钴和1克三氧化二铝混合加入玛瑙研钵中，充分研磨后，将原材料转移中特制的石英小舟中。将装有原材料的石英小舟，置于水平管式炉温区的正中位置，在-2气流方向放置硅衬底；管式炉预先抽真空至6×10 Pa，随后通保护气氮气，抽真空1小时；
调节气流为100sccm，并加热至500℃；在氮气氛围下恒温20min，在氮气氛围下随炉冷却至常温，取出硅衬底，即可得到单分散平贴衬底的酞菁钴纳米线，宽约80nm。图1是本发明制得的单分散平贴衬底的酞菁钴纳米线的场发射扫描电镜(SEM)照片。

[0021] 实施例2：

[0022] 将0.01克酞菁钴和1克三氧化二铝混合加入玛瑙研钵中，充分研磨后，将原材料转移中特制的石英小舟中。将装有原材料的石英小舟，置于水平管式炉温区的正中位置，在-2气流方向放置硅衬底；管式炉预先抽真空至6×10 Pa，随后通保护气氮气抽真空1小时；调节气流为100sccm，并加热至500℃；在氮气氛围下恒温60min，在氮气氛围下随炉冷却至常温，取出硅衬底，即可得到单分散平贴衬底的酞菁钴纳米线。图2是本发明制得的单分散平贴衬底的酞菁钴纳米线的原子力显微镜(AFM)照片

[0023] 实施例3：

[0024] 将0.01克酞菁铜和1克三氧化二铝混合加入玛瑙研钵中，充分研磨后，将原材料转移中特制的石英小舟中。将装有原材料的石英小舟，置于水平管式炉温区的正中位置，在-2气流方向放置硅衬底；管式炉预先抽真空至6×10 Pa，随后通保护气氮气抽真空1小时；调节气流为100sccm，并加热至480℃；在氮气氛围下恒温30min，在氮气氛围下随炉冷却至常温，取出硅衬底，即可得到单分散平贴衬底的酞菁铜纳米线。图3是本发明制得的单分散平贴衬底的酞菁铜纳米线的场发射扫描电镜(SEM)照片；

[0025] 实施例4：

[0026] 将0.01克酞菁镍和1克三氧化二铝混合加入玛瑙研钵中，充分研磨后，将原材料转移中特制的石英小舟中。将装有原材料的石英小舟，置于水平管式炉温区的正中位置，在-2气流方向放置硅衬底；管式炉预先抽真空至6×10 Pa，随后通保护气氮气抽真空1小时；调节气流为100sccm，并加热至450℃；在氮气氛围下恒温40min，在氮气氛围下随炉冷却至常温，取出硅衬底，即可得到单分散平贴衬底的酞菁镍纳米线。图4是本发明制得的单分散平贴衬底的酞菁镍纳米线的场发射扫描电镜(SEM)照片。