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专利号: 2019109587292
申请人: 北京航空航天大学杭州创新研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 微观结构技术〔7〕
更新日期:2024-06-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有抗氧化性能和增强散热功能的Cu‑Cu2O核壳纳米线阵列膜电极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)衬底预处理:

将衬底依次浸泡于洗洁精水、去离子水、无水乙醇、丙酮中进行超声清洗,干燥后,再将衬底进行等离子清洗,得到预处理后的衬底;

(2)沉积Cu膜

利用直流磁控溅射方式,在预处理后的衬底上沉积Cu膜;

(3)退火处理

对所述Cu膜在有氧环境下进行原位退火处理,自然冷却后,即得所述Cu‑Cu2O核壳纳米线阵列膜电极;

其中,步骤(3)中所述有氧环境控制真空室内的工作气压为0.5‑1.5Pa;充入氩气的流量为10‑30sccm,氧气的流量为1–10sccm;

进行所述退火的温度为100‑200℃,进行所述退火处理的时间为15‑25min;

步骤(3)中,所述Cu‑Cu2O核壳纳米线的长度为100‑16350nm,纳米线的直径为50‑350nm,纳米线阵列与衬底的夹角为80‑90度;

退火后纳米线外层Cu2O膜的厚度为2‑20nm。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述衬底为硅、玻璃、石英、聚酰亚胺、氮化铝中的任意一种或几种的复合物。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述干燥为温度为20‑100℃的高纯氮气吹干。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用直流磁控溅射技术沉积Cu膜的具体操作如下:(a)将Cu靶材放入磁控溅射仪的真空室中的直流台上,把衬底放置于样品台上;

(b)对真空室抽真空,之后向真空室内充入氩气;

(c)施加直流电压于紧接靶材的阴极和紧接基板后的阳极间,以在衬底上沉积Cu膜。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(a)中,所述样品台与直流台的距离为

50‑90mm,所述样品台与直流台平面延长线的夹角为0‑45度。

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(b)中,控制真空室内的本底真空度为‑4 ‑4

2.0×10 ‑4.0×10 Pa,真空室内的工作气压为0.5‑1.5Pa;

充入氩气的流量为10‑30sccm,调节氩气压强为0.5‑1.5Pa。

7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(c)中,直流电的电流为80‑120mA,电压为0.20‑0.35kV;

进行所述沉积的温度为40‑180℃,进行所述沉积的时间为1‑15h,工作气压为0.5‑

1.5Pa,溅射功率设为16‑30W。

8.根据权利要求1‑7任一项所述方法制得的Cu‑Cu2O核壳纳米线阵列膜电极。