一种半导体纳米线制备装置的制作方法

本实用新型涉及实验装置，尤其是一种半导体纳米线制备装置。

背景技术：

半导体纳米线(NWS)具有独特的电学、光学和力学性能，主要是因为其具有单晶体结构及可调的原子组成和尺寸大小。许多方法已成功被用于去合成一维氧化镉纳米结构，如纳米线(NWS)，纳米带(NRS)，和纳米管(NTS)等。在各种不同的方法，气相沉积法已被广泛用于高质量、高密度的各种成分纳米线的生长。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种半导体纳米线制备装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种半导体纳米线制备装置，包括上盖、拉手、锁扣上部、锁扣下部、挡板、石英管、管式炉主体、管式炉仪表盘、垫脚、圆弧状凹槽、连接轴、加热区、石英舟、刻度线、FTO导电玻璃、固定块、通气装置、通气装置仪表盘、万向轮、出气孔、进气孔、电动机、氮气罐；管式炉为箱体结构，在箱体的上部设置上盖，上盖可沿与管式炉主体的连接轴向上打开，上盖与管式炉主体通过锁扣连接，在上盖的下沿设置两个锁扣上部，在管式炉主体的上沿对称设置两个锁扣下部，上盖内侧的中间设置圆弧状凹槽，在管式炉主体的两侧设置挡板，挡板中间设置圆形孔，在管式炉主体与上盖连接的平面上设置石英管，石英管分为石英管上部、石英管中部和石英管下部，石英管中部的下方为管式炉主体的加热区，在石英管中部内设置石英舟，石英管下部的表面设置刻度线，在石英舟下部内设置FTO导电玻璃，在管式炉主体向前的一侧设置管式炉仪表盘，通气装置向前的一侧设置通气装置仪表盘，在通气装置的左侧设置进气孔和出气孔，通气装置的进气孔与氮气罐相连，通气装置的出气孔与石英管上部相连，石英管下部与电动机相连。

在上述技术方案中，所述的FTO导电玻璃在石英管下部内部为水平设置，在FTO导电玻璃下方设置磁力层。

在上述技术方案中，在所述的石英管下部的内部设置固定块，在固定块面向石英舟的一侧竖直设置FTO导电玻璃，在固定块的下方设置磁力层。

在上述技术方案中，其中所述的石英管为圆柱体结构，长度为10-120cm，直径为3-15cm。

在上述技术方案中，其中所述的管式炉主体的下方设置有四个垫脚。

在上述技术方案中，其中所述的管式炉仪表盘，包含温度仪，压力计和时间计。

在上述技术方案中，其中所述的管式炉功率为4-35kW，控温精度为±1摄氏度。

在上述技术方案中，其中所述的通气装置的底部的四角设置有四个万向轮。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：温场均衡，表面温度低，升降温度速率快，操作方便，真空度高，真空泄露小控温精度高，可应用于纳米线的制备。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为加热装置打开盖后内部结构示意图。

图3为本实用新型侧视结构示意图。

图4为FTO导电玻璃设置区域结构示意图1。

图5为FTO导电玻璃设置区域结构示意图2。

其中1为管式炉，1-1为上盖，1-2为拉手，1-3为锁扣上部，1-4为锁扣下部，1-5为挡板，1-6为石英管，1-6-1为石英管上部，1-6-2为石英管中部，1-6-3为石英管下部，1-7为管式炉主体，1-8为管式炉仪表盘，1-9为垫脚，1-10为圆弧状凹槽，1-11为连接轴，1-12为加热区，1-13为石英舟，1-14为刻度线，1-15为FTO导电玻璃，1-16为固定块，2为通气装置，2-1为通气装置仪表盘，2-2为万向轮，2-3为出气孔，2-4为进气孔，3为电动机，4为氮气罐。

具体实施方式

下面结合附图与具体的实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

一种半导体纳米线制备装置，包括上盖、拉手、锁扣上部、锁扣下部、挡板、石英管、管式炉主体、管式炉仪表盘、垫脚、圆弧状凹槽、连接轴、加热区、石英舟、刻度线、FTO导电玻璃、固定块、通气装置、通气装置仪表盘、万向轮、出气孔、进气孔、电动机、氮气罐；管式炉为箱体结构，在箱体的上部设置上盖，上盖可沿与管式炉主体的连接轴向上打开，上盖与管式炉主体通过锁扣连接，在上盖的下沿设置两个锁扣上部，在管式炉主体的上沿对称设置两个锁扣下部，上盖内侧的中间设置圆弧状凹槽，在管式炉主体的两侧设置挡板，挡板中间设置圆形孔，在管式炉主体与上盖连接的平面上设置石英管，石英管分为石英管上部、石英管中部和石英管下部，石英管中部的下方为管式炉主体的加热区，在石英管中部内设置石英舟，石英管下部的表面设置刻度线，在石英舟下部内设置FTO导电玻璃，在管式炉主体向前的一侧设置管式炉仪表盘，通气装置向前的一侧设置通气装置仪表盘，在通气装置的左侧设置进气孔和出气孔，通气装置的进气孔与氮气罐相连，通气装置的出气孔与石英管上部相连，石英管下部与电动机相连。

在上述技术方案中，所述的FTO导电玻璃在石英管下部内部为水平设置，在FTO导电玻璃下方设置磁力层。

在上述技术方案中，在所述的石英管下部的内部设置固定块，在固定块面向石英舟的一侧竖直设置FTO导电玻璃，在固定块的下方设置磁力层。

在上述技术方案中，其中所述的石英管为圆柱体结构，长度为10-120cm，直径为3-15cm。

在上述技术方案中，其中所述的管式炉主体的下方设置有四个垫脚。

在上述技术方案中，其中所述的管式炉仪表盘，包含温度仪，压力计和时间计。

在上述技术方案中，其中所述的管式炉功率为4-35kW，控温精度为±1摄氏度。

在上述技术方案中，其中所述的通气装置的底部的四角设置有四个万向轮。

以下通过2个实施例对本实用新型的使用进行具体说明。

实施例1：

步骤1，将石英管从管式炉内取出清洗，首先用蒸馏水清洗3次，接着用无水乙醇清洗3次，最后再用蒸馏水清洗3次；

步骤2，称取反应物，混合均匀后，装入石英舟中，将石英舟放置在加热区上方，将FTO基板水平放置于石英管下部(如图4所示)，FTO基板下端设置有磁力层，在石英管外壁使用吸铁石与磁力层接触吸引，挪动吸铁石对FTO基板的位置进行调整，并记录与刻度线的相对位置，以FTO基板作为纳米结构生长的基石；

步骤3，对样品加热之前，系统以恒定流量从氮气罐内通入高纯度的氮气抽真空15分钟以消除O₂，使得石英管中的压力小于0.1托，然后充入高纯度氮气作为载气，维持氮气流量在200sccm，使得石英管内压力维持在5.7托；

步骤4，以10℃/分钟的速度，加热到700℃，在此温度下保持20分钟，而不改变的条件下，随后自然冷却至室温。

实施例2：

步骤1，将石英管从管式炉内取出清洗，首先用蒸馏水清洗2次，接着用无水乙醇清洗2次，最后再用蒸馏水清洗3次；

步骤2，

称取反应物，混合均匀后，装入石英舟中，将石英舟放置在加热区上方，将固定块放置于石英管下部(如图5所示)，将FTO基板竖直设置于固定块面向石英舟的一侧，固定块的下端设置磁力层，在石英管外壁使用吸铁石与磁力层接触吸引，挪动吸铁石对固定块的位置进行调整，并记录与刻度线的相对位置，以竖直的FTO基板作为纳米结构生长的基石；

步骤3，对样品加热之前，系统以恒定流量从氮气罐内通入高纯度的氮气抽真空30分钟以消除O₂，使得石英管中的压力小于0.1托，然后充入高纯度氮气作为载气，维持氮气流量在200sccm，使得石英管内压力维持在5.7托；

步骤4，以10℃/分钟的速度，加热到700℃，在此温度下保持30分钟，而不改变的条件下，随后自然冷却至室温。

以上对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。