專利名稱：可控生成量子點或量子線的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及量子點或量子線材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種位置可控的生長量子點或量子線的裝置。
背景技術(shù)：
納米顆?；蚣{米線的尺度I 20納米時由于量子效應(yīng)明顯，在物理學(xué)中也稱為量子點或量子線。量子點或量子線陣列在面光源、顯示器、太陽能電池、信息存儲等領(lǐng)域有極為廣泛的應(yīng)用前景。量子點和量子線的定位制備對量子器件的制備已形成瓶頸難題，而量子器件的應(yīng)用更為廣泛，如量子計算機、生物芯片、納米機器人等。 現(xiàn)有制備量子點或量子線材料時，大部分裝置中，量子點或量子線位置是隨機不可控的。模板法和光刻蝕裝置對量子點或量子線的制備在位置上可控，但模板的制備是不可控的，光刻蝕對量子點或量子線的量子效應(yīng)影響較大?？煽匚恢玫牧孔狱c或量子線陣列制備是納米材料研究者正在探索的內(nèi)容，對少量個數(shù)量子點和需要形狀的量子線的制備仍然是個困難，精確的定位生長更是公認(rèn)的難題。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施方式提供一種可控生成量子點或量子線的裝置，可以解決目前制備量子點或量子線材料的裝置存在對量子點或量子線不可控，制得的量子點或量子線材料從性能、應(yīng)用等方面無法滿足一些特定應(yīng)用的要求。解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為本實用新型實施方式提供一種可控生成量子點或量子線的裝置，該裝置包括容器、電源、第一電極和控制電極；其中，第一電極設(shè)置在容器內(nèi)的上方，與設(shè)置在容器外的電源的正極電連接；控制電極活動設(shè)置在容器底面外，貼接容器底面，與所述電源的負(fù)極電連接；第一電極與控制電極上下相對應(yīng)，兩者之間由施加的電壓形成電場。 上述裝置中，所述電極采用金屬探針或金屬刀刃。上述裝置中，所述金屬探針采用尖部為尖銳錐形的金屬探針。上述裝置中，所述金屬探針或金屬刀刃為多個。上述裝置中，所述電源的電壓能在0. IV 60V之間調(diào)整。上述裝置中，所述第一電極為平板式結(jié)構(gòu)。上述裝置中，所述容器底部還設(shè)有排液口。上述裝置中，所述裝置還包括溫控器和電熱器；其中，電熱器設(shè)置在容器的底部，電熱器上能設(shè)置生長量子點或量子線的襯底；電熱器與容器外設(shè)置的溫控器電連接。由上述提供的技術(shù)方案可以看出，本實用新型實施方式提供的裝置中，通過第一電極與控制電極之間施加電壓形成穩(wěn)恒電場，使溶液中的量子點或量子線材料在穩(wěn)恒電場的電場力向電極所在位置的襯底上生長，從而可以通過電場誘導(dǎo)在襯底的需要位置生長量子點或量子線，達(dá)到可控制備量子點或量子線的目的。該裝置操作簡單，可控效果好，可實現(xiàn)任意量子點或量子線位置的可控生長，為量子器件的加工制造奠定基礎(chǔ)。

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖I為本實用新型實施例提供的可控生長量子點的裝置的示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的可控生長量子點或量子線的裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖中各標(biāo)號對應(yīng)的部件名稱為1_裝溶液的容器；2-襯底；3_量子點；4_金屬探針；5_負(fù)極；6_正極；7-電源；8-電熱絲；9_容器上的排溶液口 ； 10-溫控系統(tǒng)。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本實用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。下面對本實用新型實施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本實用新型實施方式提供一種可控生成量子點或量子線的裝置，如圖I所示，該裝置包括容器、電源、第一電極和控制電極；其中，第一電極設(shè)置在容器內(nèi)的上方，與設(shè)置在容器外的電源的正極電連接；第一電極為平板式結(jié)構(gòu)；控制電極活動設(shè)置在容器底面外，貼接容器底面，與所述電源的負(fù)極電連接；第一電極與控制電極上下相對應(yīng)，兩者之間由施加的電壓形成電場。上述裝置中的電極采用金屬探針或金屬刀刃；其中，金屬探針采用尖部為尖銳錐形的金屬探針；金屬探針或金屬刀刃為多個。上述裝置中的電源的電壓能在0. IV 60V之間調(diào)整。上述裝置中，所述第一電極為平板式結(jié)構(gòu)。如圖2所示，在上述裝置的基礎(chǔ)上，還可以設(shè)置溫控器和電熱器構(gòu)成溫控系統(tǒng)；其中，電熱器設(shè)置在容器的底部，電熱器上能設(shè)置生長量子點或量子線的襯底；電熱器與容器外設(shè)置的溫控器電連接。利用上述裝置可控生成量子點或量子線的步驟具體如下在溶解有量子點或量子線材料的溶液中設(shè)置用于生長量子點或量子線的非導(dǎo)電襯底，在襯底底面上設(shè)置控制電極(金屬探針或金屬刀刃)，使控制電極(金屬探針或金屬刀刃)與襯底下表面相接觸；在溶液中設(shè)置第一電極(可以是平板電極與電源正極連接)，在控制電極(金屬探針或金屬刀刃)上連接負(fù)極(與電源的負(fù)極連接)，向正、負(fù)極施加電壓形成穩(wěn)恒電場，使溶液中的量子點或量子線材料合成后帶電，合成量子點或量子線材料以顆粒形式向電極(金屬探針或金屬刀刃)所在位置的襯底上沉降生成量子點或量子線；調(diào)整電極(金屬探針或金屬刀刃)的位置可控制在襯底上生長的量子點或量子線的位置。實際中，可調(diào)整電極(金屬探針或金屬刀刃)的位置、形狀控制生長的量子點或量子線的位置與形狀，并且量子點的大小和量子線的粗細(xì)可由電極(金屬探針或金屬刀刃)的電壓確定?？刂齐姌O(金屬探針或金屬刀刃)可以采用尖銳的金屬探針和金屬刀刃，金屬探針可以是多個，排列可根據(jù)需要確定，金屬探針與襯底接觸，襯底越薄越好，限制在小于毫米以下。金屬刀刃位置、形狀和數(shù)量也根據(jù)需要設(shè)定。電源施加給各電極的電壓可控制在0. I 60伏，可根據(jù)量子點或量子線大小需要確定，優(yōu)選電壓控制在0. I IOV。實際中，可采用圖2所示的裝置進(jìn)行可控生長量子點或量子線，當(dāng)量子點或量子線生成后，溶液從排液口緩慢排出，液體液面到襯底上表面附近時，關(guān)閉排液口，通過溫控系統(tǒng)加熱襯底，使 剩余液體通過熱分解揮發(fā)，溫度在30°C 50°C (見圖3)。最后要將生長有量子點或量子線的襯底通過熱處理，提高量子點或量子線的附著強度。該裝置操作簡單，可控效果好，從而使制備出的量子線材料可以滿足多種特定場合的需要，可實現(xiàn)任意量子點或量子線位置的可控生長，為量子器件的加工制造奠定基礎(chǔ)。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種可控生成量子點或量子線的裝置，其特征在于，該裝置包括 容器、電源、第一電極和控制電極；其中， 第一電極設(shè)置在容器內(nèi)的上方，與設(shè)置在容器外的電源的正極電連接； 控制電極活動設(shè)置在容器底面外，貼接容器底面，與所述電源的負(fù)極電連接； 第一電極與控制電極上下相對應(yīng)，兩者之間由施加的電壓形成電場。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述電極采用金屬探針或金屬刀刃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述金屬探針采用尖部為尖銳錐形的金屬探針。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述金屬探針或金屬刀刃為多個。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可控生成量子點或量子線的裝置，其特征在于，所述電源的電壓能在O. IV 60V之間調(diào)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可控生成量子點或量子線的裝置，其特征在于，所述第一電極為平板式結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可控生成量子點或量子線的裝置，其特征在于，所述容器底部還設(shè)有排液口。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可控生成量子點或量子線的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 溫控器和電熱器；其中， 電熱器設(shè)置在容器的底部，電熱器上能設(shè)置生長量子點或量子線的襯底；電熱器與容器外設(shè)置的溫控器電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種可控生成量子點或量子線的裝置，屬于低維量子材料制備裝置領(lǐng)域。該裝置包括容器、電源、第一電極和控制電極；其中，第一電極設(shè)置在容器內(nèi)的上方，與設(shè)置在容器外的電源的正極電連接；控制電極活動設(shè)置在容器底面外，貼接容器底面，與所述電源的負(fù)極電連接；第一電極與控制電極上下相對應(yīng)，兩者之間由施加的電壓形成電場。該裝置操作簡單，可控效果好，可實現(xiàn)任意量子點或量子線位置的可控生長，為量子器件的加工制造奠定基礎(chǔ)。
文檔編號B81C1/00GK202369388SQ20112052639
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者周洋, 張志乾, 武光明, 邢光建 申請人:北京石油化工學(xué)院