置。故如何利用本实用新型所提供的反应装置在工艺上来实现纳米线网的制备，这里就不再具体阐述。
[0029]进一步地，在上述反应装置中所提供的硅衬底1，其上的周期性纳米硅柱11是在硅衬底I的人一面所在端面上进行蚀刻来得到的多个多边形硅柱，请参见图2a_2e，示出了图2a_2e为图1中周期性纳米硅柱11所可能具备各种结构的仰视结构示意图，其中，所述多边形硅柱既可以是规则的正方形柱体或长方形柱体(如图2a和2b)，也可以是不规则的多边形柱体，例如梯形柱体、三角形柱体等(如图2c和2d)。而且，同一硅衬底I的端面上也可以包括多种不同的多边形硅柱(如图2e)，或者只包括多个一种多边形硅柱。也即是，只要周期性纳米硅柱11具有棱角即可，而不在意其具体形状。
[0030]更加详细地来说，虽然对于周期性纳米硅柱11的形状有各种选择，但是周期性纳米硅柱11中的每个多边形硅柱之间的间距范围是有一定限制，一般将间距防伪设计在50-200 μ m为倶佳。如果将间距设计的过窄那么所制备得到的纳米线效果并不理想，而且还需要更加严格或者规格更好的反应条件，那么不利于简单制备的条件；而如果间距过大，那么有可能将得不到的纳米线网，而且制备的时间也会相应的增加。
[0031]还有，每个多边形硅柱的高度一般为500-800 μ m倶佳，如果高度过高那么反应气体并不能有效地与周期性纳米硅柱11接触反映，进而导致无法制得纳米线网；而如果是高度过低，那么也不利于反应气体流畅地通过，从而也无法制得较长的横向纳米线。
[0032]较优地，舟2中所盛放的化学反应物3原料为氧化锌粉和石墨粉的物理混合物，而反应气体为惰性载流气体和氧气，一般惰性载流气体可以选用氮气或氩气。
[0033]为了使本领域技术人员能够更加清楚地理解本实用新型所提供的反应装置，下面将具体说明如何利用本实用新型提供的反应装置来实现在硅电极上制备横向纳米线网。
[0034]具体地，首先，将硅衬底I (没有镀任何金属催化剂，利用光刻工艺在表面制备有周期性纳米硅柱11)放置在盛有化学反应物3 (氧化锌粉和石墨粉)的舟2上，且将硅衬底I生长面(即周期性纳米硅柱11所在一面)面向化学反应物3 (氧化锌粉和石墨粉)；接着，然后用机械栗把管式真空炉4抽真空，把真空管加热到960左右度，然后通入10sccm氮气和1.5sccm的氧气(即按照惰性载流气体和氧气的体积流量比为100:1.5)，并控制压强到300毫巴左右，生长时间为30分钟左右；最后，让管式真空炉4自然降温，在硅衬底I的周期性纳米硅柱11侧面棱角处即可制备出横向生长的氧化锌纳米线网。
[0035]通过利用上述反应装置来实现的制备工艺，在硅衬底I上不需要镀催化剂金膜的工艺，且在电极表面不生长竖直的纳米线，而直接在硅衬底I上只横向生长氧化锌纳米线网桥接多个硅电极。从而简化了制备工序，实现了离散控制、定位、定向横向生长氧化锌纳米线网电路桥接多个电极的目的。本实用新型区别于现有的两种横向纳米线制备装置，不需要金属催化剂，不需要各种化学环境和添加剂，不需要预先镀氧化锌薄膜种子层，避免了在电极表面和侧面同时生长纳米线，同时也避免了造成的金属污染或者使处理工序复杂化的趋势。
[0036]综上所述，本实用新型的创新点为:把表面制备有周期纳米硅柱的硅电极衬底生长面向下放置在盛有化学反应物3的舟2上，能控制横向生长纳米线网形成纳米网桥接电路，不需要镀金膜作为催化剂，节省工序降低成本。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0037]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种用于在硅电极上制备横向纳米线网的反应装置，其特征在于:所述反应装置包括一表面制备有周期性纳米硅柱的硅衬底、供盛放化学反应物原料的舟以及供输入反应气体的管式真空炉，所述硅衬底和舟放置于所述管式真空炉内，所述硅衬底水平放置于所述舟的上方，且所述硅衬底上制备有周期性纳米硅柱的一面朝向所述舟上的化学反应物原料。2.根据权利要求1所述的用于在硅电极上制备横向纳米线网的反应装置，其特征在于，所述周期性纳米硅柱为蚀刻成形于所述硅衬底上的多个多边形硅柱。3.根据权利要求2所述的用于在硅电极上制备横向纳米线网的反应装置，其特征在于，每个所述多边形硅柱的高度为500-800 μπι，且所述多个多边形硅柱相互间的间距范围为 50-200 μπι。4.根据权利要求1-3任一项所述的用于在硅电极上制备横向纳米线网的反应装置，其特征在于，所述舟中所盛放的化学反应物原料为氧化锌和石墨的物理混合物。5.根据权利要求4所述的用于在硅电极上制备横向纳米线网的反应装置，其特征在于，所述反映气体为惰性载流气体和氧气。6.根据权利要求5所述的用于在硅电极上制备横向纳米线网的反应装置，其特征在于，所述惰性载流气体为氩气或氮气。7.根据权利要求5所述的用于在硅电极上制备横向纳米线网的反应装置，其特征在于，所述惰性载流气体和氧气的体积流量比为100:1.5。
【专利摘要】本实用新型提供一种用于在硅电极上制备横向纳米线网的反应装置，所述反应装置包括一表面制备有周期性纳米硅柱的硅衬底、供盛放化学反应物原料的舟以及供输入反应气体的管式真空炉，所述硅衬底和舟放置于所述管式真空炉内，所述硅衬底水平放置于所述舟的上方，且所述硅衬底上制备有周期性纳米硅柱的一面朝向所述舟上的化学反应物原料。本实用新型通过将表面制备有周期纳米硅柱的硅电极衬底生长面向下放置在盛有化学反应物的舟上，以控制横向生长纳米线网形成纳米网桥接电路，而不需要镀金膜作为催化剂，从而节省了工序和降低了成本。
【IPC分类】B81C1/00
【公开号】CN204752195
【申请号】CN201520369889
【发明人】陆文强, 何培培, 石彪, 冯双龙, 李昕, 王亮, 宋金会
【申请人】中国科学院重庆绿色智能技术研究院
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月1日