通过嵌段共聚物模板内空间可控生长制备金属氧化物异质结构阵列

摘要： 纳米制造领域持续探索能实现三维化学组分可控的3D纳米结构制备新方法。本研究提出一种通过嵌段共聚物(BCP)模板内多金属氧化物的空间选择性生长来制备异质结构纳米棒阵列的新策略。采用顺序渗透合成法(SIS)，在聚苯乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯的圆柱形聚合物畴内实现金属氧化物的选择性生长。通过调控三甲基铝和二乙基锌有机金属前驱体在BCP薄膜中的扩散行为，可在单次SIS过程中将AlOx和ZnO定向生长至圆柱形BCP畴的不同区域。去除BCP模板后获得AlOx-ZnO异质结构纳米棒阵列，该结果通过扫描透射电子显微镜(STEM)断层扫描三维表征及STEM与能量色散X射线光谱断层扫描联用技术得到验证。本策略为复杂3D纳米结构的制备开辟了新途径。