置。故如何利用本實用新型所提供的反應裝置在工藝上來實現(xiàn)納米線網(wǎng)的制備，這里就不再具體闡述。
[0029]進一步地，在上述反應裝置中所提供的硅襯底1，其上的周期性納米硅柱11是在硅襯底I的人一面所在端面上進行蝕刻來得到的多個多邊形硅柱，請參見圖2a_2e，示出了圖2a_2e為圖1中周期性納米硅柱11所可能具備各種結(jié)構(gòu)的仰視結(jié)構(gòu)示意圖，其中，所述多邊形硅柱既可以是規(guī)則的正方形柱體或長方形柱體(如圖2a和2b)，也可以是不規(guī)則的多邊形柱體，例如梯形柱體、三角形柱體等(如圖2c和2d)。而且，同一硅襯底I的端面上也可以包括多種不同的多邊形硅柱(如圖2e)，或者只包括多個一種多邊形硅柱。也即是，只要周期性納米硅柱11具有棱角即可，而不在意其具體形狀。
[0030]更加詳細地來說，雖然對于周期性納米硅柱11的形狀有各種選擇，但是周期性納米硅柱11中的每個多邊形硅柱之間的間距范圍是有一定限制，一般將間距防偽設計在50-200 μ m為倶佳。如果將間距設計的過窄那么所制備得到的納米線效果并不理想，而且還需要更加嚴格或者規(guī)格更好的反應條件，那么不利于簡單制備的條件；而如果間距過大，那么有可能將得不到的納米線網(wǎng)，而且制備的時間也會相應的增加。
[0031]還有，每個多邊形硅柱的高度一般為500-800 μ m倶佳，如果高度過高那么反應氣體并不能有效地與周期性納米硅柱11接觸反映，進而導致無法制得納米線網(wǎng)；而如果是高度過低，那么也不利于反應氣體流暢地通過，從而也無法制得較長的橫向納米線。
[0032]較優(yōu)地，舟2中所盛放的化學反應物3原料為氧化鋅粉和石墨粉的物理混合物，而反應氣體為惰性載流氣體和氧氣，一般惰性載流氣體可以選用氮氣或氬氣。
[0033]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加清楚地理解本實用新型所提供的反應裝置，下面將具體說明如何利用本實用新型提供的反應裝置來實現(xiàn)在硅電極上制備橫向納米線網(wǎng)。
[0034]具體地，首先，將硅襯底I (沒有鍍?nèi)魏谓饘俅呋瘎?，利用光刻工藝在表面制備有周期性納米硅柱11)放置在盛有化學反應物3 (氧化鋅粉和石墨粉)的舟2上，且將硅襯底I生長面(即周期性納米硅柱11所在一面)面向化學反應物3 (氧化鋅粉和石墨粉)；接著，然后用機械栗把管式真空爐4抽真空，把真空管加熱到960左右度，然后通入10sccm氮氣和1.5sccm的氧氣(即按照惰性載流氣體和氧氣的體積流量比為100:1.5)，并控制壓強到300毫巴左右，生長時間為30分鐘左右；最后，讓管式真空爐4自然降溫，在硅襯底I的周期性納米硅柱11側(cè)面棱角處即可制備出橫向生長的氧化鋅納米線網(wǎng)。
[0035]通過利用上述反應裝置來實現(xiàn)的制備工藝，在硅襯底I上不需要鍍催化劑金膜的工藝，且在電極表面不生長豎直的納米線，而直接在硅襯底I上只橫向生長氧化鋅納米線網(wǎng)橋接多個硅電極。從而簡化了制備工序，實現(xiàn)了離散控制、定位、定向橫向生長氧化鋅納米線網(wǎng)電路橋接多個電極的目的。本實用新型區(qū)別于現(xiàn)有的兩種橫向納米線制備裝置，不需要金屬催化劑，不需要各種化學環(huán)境和添加劑，不需要預先鍍氧化鋅薄膜種子層，避免了在電極表面和側(cè)面同時生長納米線，同時也避免了造成的金屬污染或者使處理工序復雜化的趨勢。
[0036]綜上所述，本實用新型的創(chuàng)新點為:把表面制備有周期納米硅柱的硅電極襯底生長面向下放置在盛有化學反應物3的舟2上，能控制橫向生長納米線網(wǎng)形成納米網(wǎng)橋接電路，不需要鍍金膜作為催化劑，節(jié)省工序降低成本。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0037]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種用于在硅電極上制備橫向納米線網(wǎng)的反應裝置，其特征在于:所述反應裝置包括一表面制備有周期性納米硅柱的硅襯底、供盛放化學反應物原料的舟以及供輸入反應氣體的管式真空爐，所述硅襯底和舟放置于所述管式真空爐內(nèi)，所述硅襯底水平放置于所述舟的上方，且所述硅襯底上制備有周期性納米硅柱的一面朝向所述舟上的化學反應物原料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在硅電極上制備橫向納米線網(wǎng)的反應裝置，其特征在于，所述周期性納米硅柱為蝕刻成形于所述硅襯底上的多個多邊形硅柱。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于在硅電極上制備橫向納米線網(wǎng)的反應裝置，其特征在于，每個所述多邊形硅柱的高度為500-800 μπι，且所述多個多邊形硅柱相互間的間距范圍為 50-200 μπι。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的用于在硅電極上制備橫向納米線網(wǎng)的反應裝置，其特征在于，所述舟中所盛放的化學反應物原料為氧化鋅和石墨的物理混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于在硅電極上制備橫向納米線網(wǎng)的反應裝置，其特征在于，所述反映氣體為惰性載流氣體和氧氣。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于在硅電極上制備橫向納米線網(wǎng)的反應裝置，其特征在于，所述惰性載流氣體為氬氣或氮氣。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于在硅電極上制備橫向納米線網(wǎng)的反應裝置，其特征在于，所述惰性載流氣體和氧氣的體積流量比為100:1.5。
【專利摘要】本實用新型提供一種用于在硅電極上制備橫向納米線網(wǎng)的反應裝置，所述反應裝置包括一表面制備有周期性納米硅柱的硅襯底、供盛放化學反應物原料的舟以及供輸入反應氣體的管式真空爐，所述硅襯底和舟放置于所述管式真空爐內(nèi)，所述硅襯底水平放置于所述舟的上方，且所述硅襯底上制備有周期性納米硅柱的一面朝向所述舟上的化學反應物原料。本實用新型通過將表面制備有周期納米硅柱的硅電極襯底生長面向下放置在盛有化學反應物的舟上，以控制橫向生長納米線網(wǎng)形成納米網(wǎng)橋接電路，而不需要鍍金膜作為催化劑，從而節(jié)省了工序和降低了成本。
【IPC分類】B81C1/00
【公開號】CN204752195
【申請?zhí)枴緾N201520369889
【發(fā)明人】陸文強, 何培培, 石彪, 馮雙龍, 李昕, 王亮, 宋金會
【申請人】中國科學院重慶綠色智能技術(shù)研究院
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月1日