CN106145030A - 一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列及其制备方法，包括沉积钨薄膜材料层、一维氧化钨纳米线的结晶生长、一维氧化钨纳米线的退火处理、退火后的氧化钨纳米线表面镀铜以及铜的退火热处理。本发明的有益效果是将这一材料应用于气敏传感器其异质结形成的特殊能带结构能够加速电子空穴的传输速度，提供气体反应的灵敏度，且其巨大的比表面积与气体接触，能提高其响应速度。该异质结与一维纳米线阵列结合的结构在降低传感器工作温度、提高传感器的灵敏度与响应速度方面将会有很大的研究空间。

Description

一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列及其制备方法

技术领域

本发明涉及功能材料制备领域，更具体地说涉及一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列及其制备方法。

背景技术

随着现代社会的发展，纳米材料也越来越受到人们的重视，已经从一个陌生的名词逐渐走进了人们的日常生活。我们可以接触到的纳米材料的应用包括纳米磁头、纳米陶瓷、纳米催化剂、纳米机器人等等，纳米几乎已经普遍在我们生活的各个领域。

纳米材料在微观尺度里表现出了如表面效应、量子效应、小尺寸效应、量子隧道效应等一系列独特的性质。在这些性质的作用下，纳米材料尤其是一维纳米材料表现出了出众的比表面积，吸附脱附性能，这促成了一维纳材料的发展。现如今，因为一维纳米线具有有序阵列结构以及比表面积巨大和稳定性高的特性，使其易于集成应用，越来越多的研究工作者致力于这方面的研究。异质结的研究也是如今科研工作的一个热点，但由于技术的限制，如今制备的许多纳米结构异质结均具有杂乱无序或很不均匀的缺点，限制了异质结高速电子空穴传输的优势。

近些年来随着我国工业飞速发展，有毒有害气体排放对人们身体健康的威胁问题也越来越受到关注，因此对可靠性气体的检测要求越来越高，因此传感器的研发已势不可挡。纳米传感器正在飞快的发展以适应人们的需求。纳米传感器的核心是纳米材料，因此要获得高性能的纳米传感器，首先就要制备出可以提供这些高性能可能性的纳米材料。

金属氧化物半导体型气敏传感器具有低成本，高灵敏度，易于控制与操作的优点，因而受到越来越广泛的关注，随着研究的深入，人们发现WO₃气敏材料灵敏度高，制备简单，是检测NOx的高敏感材料。近十年来WO₃基气敏材料被认为是检测NO2气体的极具发展前景的新型气敏材料之一。

实验结果证明，一维纳米线结构的氧化钨确实提高了检测气体的灵敏度，但是为了达到市场化与集成化应用的要求，就必须得到高选择性、高灵敏度、低工作温度、高稳定性的气敏传感器，目前主要通过气敏材料改性来提高气敏性能。可通过构造异质结构来改性。将异质结应用于气敏领域形成异质结气敏材料是改善气敏性能的另一个极具潜力的方向。

发明内容

本发明的目的是通过气相方法制备出垂直定向的氧化钨/氧化铜核壳异质结纳米线阵列。调控镀铜金属的时间可以改善纳米线的定向性，从而形成了不同壳厚的异质结纳米线阵列。制备出的一维纳米线阵列兼顾比表面积大以及异质结构性能优异的特点，能明显提高气敏传感器的灵敏度与响应速度。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列及其制备方法，按照下述步骤进行：

步骤1，沉积钨薄膜材料层：将单晶硅置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室中，以金属钨作为靶材，以惰性气体作为溅射气体，在其表面沉积钨薄膜源材料层，其中惰性气体流量为20-55sccm，溅射工作气压为1.0-2.0Pa，溅射功率为70-110W，溅射时间为8-25min，所述惰性气体为氩气、氦气或者氮气，

优选惰性气体为氩气，氩气流量为30-45sccm，溅射工作气压为2.0Pa，溅射功率为80-100W，溅射时间为10-20min；

步骤2，一维氧化钨纳米线的结晶生长：将步骤1制得的钨薄膜置于真空高温管式炉设备中进行再结晶热处理，以氩气为工作气体，氧气为反应气体，在氧化钨纳米线生长过程中，控制氧气和氩气流量分别为0.1-0.9sccm和30-45sccm，控制炉内生长压力为120-250Pa，管式炉从室温20-25℃升到600-700℃，升温速率3-5℃/min，在600-700℃保温1-2小时，然后降温1小时至400℃，最后自然冷却到室温20-25℃，

优选生长过程中，控制氧气和氩气流量分别为0.1-0.5sccm和35-40sccm，控制炉内生长压力为150-200Pa；

步骤3，一维氧化钨纳米线的退火处理：将步骤2中制得的一维氧化钨纳米线结构在马弗炉中300-400℃空气环境下常规退火1-2小时，以进一步稳定晶向；

步骤4，退火后的氧化钨纳米线表面镀铜：利用超高真空对靶磁控溅射经过步骤3处理的一维氧化钨纳米线基底表面沉积铜膜，采用金属铜为靶材，以惰性气体作为溅射气体，惰性气体为氩气、氦气或者氮气，惰性气体流量为30-50sccm，溅射工作气压为1.0-2.0Pa，溅射功率为80-100W，溅射时间为0.5-6min，

优选惰性气体为氩气，氩气流量为45sccm，溅射工作气压为2.0Pa，溅射功率为90W，溅射时间为0.5-4min；

步骤5，铜的退火热处理：将步骤4中制得的基片在马弗炉中250-500℃空气环境下退火1-5小时即可，

优选在300-400℃空气环境下退火1-3小时即可。

所述步骤1的靶材金属钨的质量纯度为99.999％。

所述步骤1所采用的真空高温管式炉设备为GSL-1400X真空管式高温炉。

所述步骤3的所采用的马弗炉为TCW-32B型马弗炉。

所述步骤4的靶材金属铜的质量纯度为99.999％。

所述步骤1的溅射气体氩气的质量纯度为99.999％。

所述步骤1以及所述步骤4溅射要求的本体真空度为4.0×10^-4pa。

所述步骤1以及所述步骤4所采用的超高真空对靶磁控溅射设备的真空室为DPS—Ⅲ型超高真空对靶磁控溅射设备的真空室。

图1是实施例1所制备的氧化钨纳米线的扫描电子显微镜照片，断面与平面照，标尺为500nm；形成了长度约为1000nm左右，直径约为20nm左右的氧化钨的纳米线，扫描电镜为日立扫描电镜Hitachi-S4800FESEM。

图2是实施例1所制备的氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列扫描电子显微镜照片，断面与平面照，标尺为500nm；照片由日立扫描电镜Hitachi-S4800FESEM照的，观察得出经过1min镀铜后，纳米线直径增大***，长度变化不明显。

图3是实施例2所制备的氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列断面的扫描电子显微镜照片，断面与平面照，标尺为500nm；照片由日立扫描电镜Hitachi-S4800FESEM照得，观察得出经过3min镀铜后，纳米线直径进一步增粗，长度没有明显变化。

图4是实施例1所制备的氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列的透射电子显微镜照片，标尺为10nm；由日本电子JEM-2100F场发射透射电子显微镜照得，左图为1min镀铜的TEM图，纳米线直径增至约30nm左右，形成了约5nm左右的壳层氧化铜结构。右图为3min镀铜的TEM图，纳米线直径增至约40nm左右，形成了约为10nm左右的氧化铜壳层结构。

图5是实施例2所制备的氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列的透射电子显微镜照片与元素线扫描分析结果，标尺为10nm；分析结果得出钨元素的分布主要集中于核结构，铜元素的分布主要集中在外层可结构，得出形成的结构为核壳异质结构。

图6是3min溅射铜的XRD图，与单氧化钨纳米线的XRD图。结果由日本理学公司(D/MAX 2500V/PC,Cu Kα)仪器测得。(1)图为氧化钨与氧化铜核壳异质结的XRD结果，氧化钨对应与检索卡片编号JCPDS 05-0392，氧化铜对应的检索卡片编号为JCPDS65-2309。(2)图为单独氧化钨纳米线的XRD结果，对应氧化钨的检索卡编号为JCPDS05-0392。

如上所述，使用日立扫描电镜Hitachi-S4800FESEM和日本电子JEM-2100F场发射透射电子显微镜对氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列进行分析可知，氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列由氧化钨/氧化铜异质结纳米线组成，氧化钨/氧化铜异质结纳米线长度为800-1200nm，所述氧化钨纳米线的直径为15-25nm，在所述氧化钨纳米线的***均匀地包裹氧化铜，所述氧化铜的厚度为5-15nm，氧化钨和氧化铜形成了同轴核壳异质结构，这种结构是最优异的异质结构形式，对比混合分散型与叠层型结构，同轴核壳异质结具有最大的有效异质结面积，对发挥异质结优异性具有重要作用。

本发明的有益效果为：本发明提供了一种垂直定向性可调控的核壳氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列制备方法，通过调控镀金属铜的时间，可以改善纳米线的垂直定向性，进而形成不同核壳厚度比例的纳米线。包覆于纳米线表面的氧化铜壳结构均匀分布，形成结构整齐的异质结接触面。该制备方法所采用的气相法与现有的热蒸发、电沉积等方法相比，设备简单，操作方便，工艺参数易于控制，成本低廉。且制得的氧化钨/氧化铜异质结形成了形貌结构排布一致的一维纳米线阵列，具有很高的比表面积，而且异质结性能优异。将这一材料应用于气敏传感器其异质结形成的特殊能带结构能够加速电子空穴的传输速度，提供气体反应的灵敏度，且其巨大的比表面积与气体接触，能提高其响应速度。该异质结与一维纳米线阵列结合的结构在降低传感器工作温度、提高传感器的灵敏度与响应速度方面将会有很大的研究空间。

附图说明

图1是实施例1所制备的氧化钨纳米线的扫描电子显微镜照片；

图2是实施例1所制备的氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列扫描电子显微镜照片；

图3是实施例2所制备的氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列断面的扫描电子显微镜照片；

图4是实施例1所制备的氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列的透射电子显微镜照片；

图5是实施例2所制备的氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列的透射电子显微镜照片与元素线扫描分析结果；

图6是3min溅射铜的XRD图，与单氧化钨纳米线的XRD图。

具体实施方式

本发明所用原料均采用市售化学纯试剂，下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

单面抛光硅片：购买于天津市河东区晶宜芳电子产品经营部，型号：P型，电阻率：10-15Ω·cm。晶向：<100>±0.5°。厚度：400μm。氧化铝陶瓷片：购买于广州市北龙电子有限公司，厚度：0.6mm，规格：20*25mm。超高真空磁控溅射厂商：沈阳科学仪器研制中心有限公司，型号：DPS–III型超高真空对靶磁控溅射镀膜机；真空高温管式炉：合肥科晶材料技术有限公司生产的GSL-1400X单温区水平真空管式炉。

首先对单面抛光硅片和氧化铝陶瓷片进行清洗：将单面抛光硅片或者氧化铝陶瓷片在体积比4:1的双氧水与浓硫酸中超声清洗10min，然后先后放入在丙酮溶剂、无水乙醇、去离子水中超声分别清洗5-10min，除去表面油污及有机物杂质，并置于红外烘箱中彻底烘干。

实施例1

步骤1，沉积钨薄膜材料层

利用超高真空对靶磁控溅射设备在干燥洁净的单晶硅片抛光面沉积钨薄膜源材料层；以金属钨作为靶材，以氩气作为溅射气体，氩气流量为35-40sccm，溅射工作气压为2.0Pa，溅射功率为90-100W，溅射时间为10-20min；基片温度为室温，在单晶硅片表面沉积金属钨薄膜。

步骤2，一维氧化钨纳米线的结晶生长

在真空高温管式炉设备中对步骤1的钨薄膜进行再结晶热处理，生长出氧化钨纳米线；将镀有钨薄膜的基底放在管式炉的高温区，管式炉从室温经若干分钟升至600-700℃，升温速率3-5℃/min，在600-700℃保温1-2小时，然后降温1小时至400℃，最后自然冷却到室温。环境气氛为氧气和氩气的混合气体，生长过程中，控制氧气和氩气流量分别为0.1sccm和35sccm，控制炉内生长压力为150-200Pa左右；

步骤3，一维氧化钨纳米线的退火处理

将步骤2中制得的一维氧化钨纳米线结构在马弗炉中300-400℃空气环境下常规退火1-3小时，确保纳米线中氧元素的比例。退火处理可以促进步骤2制备出的氧化钨纳米线中未完全氧化的成分的充分氧化，进一步稳定晶向。

步骤4，退火后的氧化钨纳米线表面镀铜

利用超高真空对靶磁控溅射设备对步骤3处理后的基片表面沉积一层铜膜。以金属铜作为靶材，氩气为溅射气体，氩气流量为35-40sccm，溅射工作气压为2.0Pa，溅射功率为90-100W，溅射时间为1min；

步骤5，铜的退火热处理

将步骤4中制得的基片在马弗炉中300-400℃空气环境下退火1-2小时，促进氧化，进一步稳定晶向。

实施例1步骤2中得到的氧化钨纳米线的表面形貌电子显微镜分析结果如图1所示，在单晶硅表面生成了较均匀分布的直径为20-40nm左右，长度为1000nm左右的纳米线。为下一步铜在其表面沉积奠定了基础。

实施例1制备的氧化钨/氧化铜核壳异质结纳米线阵列的表面形貌电子显微镜分析结果如图2所示。观察得出得到了形貌良好的纳米线阵列。

实施例1所制备的氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列的透射电子显微镜照片如图4左图所示。能看出其纳米线为核壳结构，不过壳结构相对薄些。

实施例2

步骤1，沉积钨薄膜材料层

利用超高真空对靶磁控溅射设备在干燥洁净的单晶硅片抛光面沉积钨薄膜源材料层；以金属钨作为靶材，以氩气作为溅射气体，氩气流量为35-40sccm，溅射工作气压为2.0Pa，溅射功率为90-100W，溅射时间为10-20min；基片温度为室温，在单晶硅片表面沉积金属钨薄膜。

步骤2，一维氧化钨纳米线的结晶生长

在真空高温管式炉设备中对步骤1的钨薄膜进行再结晶热处理，生长出氧化钨纳米线；将镀有钨薄膜的基底放在管式炉的高温区，管式炉从室温经若干分钟升至600-700℃，升温速率3-5℃/min，在600-700℃保温1-2小时，然后降温1小时至400℃，最后自然冷却到室温。环境气氛为氧气和氩气的混合气体，生长过程中，控制氧气和氩气流量分别为0.1sccm和35sccm，控制炉内生长压力为150-200Pa左右；

步骤3，一维氧化钨纳米线的退火处理

将步骤2中制得的一维氧化钨纳米线结构在马弗炉中300-400℃空气环境下常规退火1-3小时，确保纳米线中氧元素的比例。退火处理可以促进步骤2制备出的氧化钨纳米线中未完全氧化的成分的充分氧化，进一步稳定晶向。

步骤4，退火后的氧化钨纳米线表面镀铜

利用超高真空对靶磁控溅射设备对步骤3处理后的基片表面沉积一层铜膜。以金属铜作为靶材，氩气为溅射气体，氩气流量为35-40sccm，溅射工作气压为2.0Pa，溅射功率为90-100W，溅射时间为1min；

步骤5，铜的退火热处理

将步骤4中制得的基片在马弗炉中300-400℃空气环境下退火3min，促进氧化，进一步稳定晶向。

实施例2制备的氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列的表面形貌电子显微镜分析结果如图3所示，对比图1,2,3的断面与平面图，能清楚的观察到，不同的镀铜时间对纳米线的垂直定向性起到了改善效果。

实施例2所制备的氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列的透射电子显微镜照片如图4右图所示，对比左右两图，可得出不同的镀铜时间产生的壳结构厚度不同，将影响其不同的性能。

实施例2制备的氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列的表面形貌电子显微镜分析结果如图5所示。由纳米线做元素分析线扫描结果可以得出，核结构为氧化钨，壳结构为氧化铜。

实施例3

步骤1，沉积钨薄膜材料层

将单晶硅置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室中，以金属钨作为靶材，以氦气为溅射气体，在其表面沉积钨薄膜源材料层，其中氦气流量为20sccm，溅射工作气压为1.0Pa，溅射功率为70W，溅射时间为25min；

步骤2，一维氧化钨纳米线的结晶生长

将步骤1制得的钨薄膜置于真空高温管式炉设备中进行再结晶热处理，以氩气为工作气体，氧气为反应气体，在氧化钨纳米线生长过程中，控制氧气和氩气流量分别为0.1sccm和30sccm，控制炉内生长压力为120Pa，管式炉从室温20-25℃升到700℃，升温速率3-5℃/min，在700℃保温1-2小时，然后降温1小时至400℃，最后自然冷却到室温20-25℃；

步骤3，一维氧化钨纳米线的退火处理

将步骤2中制得的一维氧化钨纳米线结构在马弗炉中300-400℃空气环境下常规退火1-2小时，以进一步稳定晶向；

步骤4，退火后的氧化钨纳米线表面镀铜

利用超高真空对靶磁控溅射经过步骤3处理的一维氧化钨纳米线基底表面沉积铜膜，采用金属铜为靶材，以氦气作为溅射气体，氦气流量为30sccm，溅射工作气压为1.0Pa，溅射功率为80W，溅射时间为6min；

步骤5，铜的退火热处理

将步骤4中制得的基片在马弗炉中250-500℃空气环境下退火1-5小时即可。

实施例4

步骤1，沉积钨薄膜材料层

将单晶硅置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室中，以金属钨作为靶材，以氮气作为溅射气体，在其表面沉积钨薄膜源材料层，其中氮气流量为55sccm，溅射工作气压为2.0Pa，溅射功率为110W，溅射时间为8min；

步骤2，一维氧化钨纳米线的结晶生长

将步骤1制得的钨薄膜置于真空高温管式炉设备中进行再结晶热处理，以氩气为工作气体，氧气为反应气体，在氧化钨纳米线生长过程中，控制氧气和氩气流量分别为0.9sccm和45sccm，控制炉内生长压力为250Pa，管式炉从室温20-25℃升到600℃，升温速率3-5℃/min，在600℃保温1-2小时，然后降温1小时至400℃，最后自然冷却到室温20-25℃；

步骤3，一维氧化钨纳米线的退火处理

将步骤2中制得的一维氧化钨纳米线结构在马弗炉中300-400℃空气环境下常规退火1-2小时，以进一步稳定晶向；

步骤4，退火后的氧化钨纳米线表面镀铜

利用超高真空对靶磁控溅射经过步骤3处理的一维氧化钨纳米线基底表面沉积铜膜，采用金属铜为靶材，以氮气作为溅射气体，氮气流量为45sccm，溅射工作气压为2.0Pa，溅射功率为100W，溅射时间为0.5min；

步骤5，铜的退火热处理

将步骤4中制得的基片在马弗炉中250-500℃空气环境下退火1-4小时即可。

实施例5

步骤1，沉积钨薄膜材料层

将单晶硅置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室中，以金属钨作为靶材，以氩气作为溅射气体，在其表面沉积钨薄膜源材料层，其中氩气流量为35sccm，溅射工作气压为1.5Pa，溅射功率为90W，溅射时间为16min；

步骤2，一维氧化钨纳米线的结晶生长

将步骤1制得的钨薄膜置于真空高温管式炉设备中进行再结晶热处理，以氩气为工作气体，氧气为反应气体，在氧化钨纳米线生长过程中，控制氧气和氩气流量分别为0.5sccm和40sccm，控制炉内生长压力为200Pa，管式炉从室温20-25℃升到600℃，升温速率3-5℃/min，在600℃保温1-2小时，然后降温1小时至400℃，最后自然冷却到室温20-25℃；

步骤3，一维氧化钨纳米线的退火处理

将步骤2中制得的一维氧化钨纳米线结构在马弗炉中300-400℃空气环境下常规退火1-2小时，以进一步稳定晶向；

步骤4，退火后的氧化钨纳米线表面镀铜

利用超高真空对靶磁控溅射经过步骤3处理的一维氧化钨纳米线基底表面沉积铜膜，采用金属铜为靶材，以氩气作为溅射气体，氩气流量为40sccm，溅射工作气压为1.5Pa，溅射功率为90W，溅射时间为4min；

步骤5，铜的退火热处理

将步骤4中制得的基片在马弗炉中250-500℃空气环境下退火1-3小时即可。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列，其特征在于：氧化钨/氧化铜异质结纳米线阵列由氧化钨/氧化铜异质结纳米线组成，氧化钨/氧化铜异质结纳米线长度为800—1200nm，所述氧化钨纳米线的直径为15-25nm，在所述氧化钨纳米线的***均匀地包裹氧化钒，所述氧化铜的厚度为5-15nm，氧化钨和氧化铜形成了同轴核壳异质结构。

2.一种如权利要求1所述的垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列的制备方法，其特征在于：按照下述步骤进行：

步骤1，沉积钨薄膜材料层：将单晶硅置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室中，以金属钨作为靶材，以惰性气体作为溅射气体，在其表面沉积钨薄膜源材料层，其中惰性气体流量为20-55sccm，溅射工作气压为1.0-2.0Pa，溅射功率为70-110W，溅射时间为8-25min，所述惰性气体为氩气、氦气或者氮气；

步骤2，一维氧化钨纳米线的结晶生长：将步骤1制得的钨薄膜置于真空高温管式炉设备中进行再结晶热处理，以氩气为工作气体，氧气为反应气体，在氧化钨纳米线生长过程中，控制氧气和氩气流量分别为0.1-0.9sccm和30-45sccm，控制炉内生长压力为120-250Pa，管式炉从室温20-25℃升到600-700℃，升温速率3-5℃/min，在600-700℃保温1-2小时，然后降温1小时至400℃，最后自然冷却到室温20-25℃；

步骤3，一维氧化钨纳米线的退火处理：将步骤2中制得的一维氧化钨纳米线结构在马弗炉中300-400℃空气环境下常规退火1-2小时，以进一步稳定晶向；

步骤4，退火后的氧化钨纳米线表面镀铜：利用超高真空对靶磁控溅射经过步骤3处理的一维氧化钨纳米线基底表面沉积铜膜，采用金属铜为靶材，以惰性气体作为溅射气体，惰性气体为氩气、氦气或者氮气，惰性气体流量为30-50sccm，溅射工作气压为1.0-2.0Pa，溅射功率为80-100W，溅射时间为0.5-6min；

步骤5，铜的退火热处理：将步骤4中制得的基片在马弗炉中250-500℃空气环境下退火1-5小时即可。

3.根据权利要求2所述的一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列的制备方法，其特征在于：在所述步骤1中，优选惰性气体为氩气，氩气流量为30-45sccm，溅射工作气压为2.0Pa，溅射功率为80-100W，溅射时间为10-20min。

4.根据权利要求2所述的一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列的制备方法，其特征在于：在所述步骤2中，优选生长过程中，控制氧气和氩气流量分别为0.1-0.5sccm和35-40sccm，控制炉内生长压力为150-200Pa。

5.根据权利要求2所述的一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列的制备方法，其特征在于：在所述步骤4中，优选惰性气体为氩气，氩气流量为45sccm，溅射工作气压为2.0Pa，溅射功率为90W，溅射时间为0.5-4min。

6.根据权利要求2所述的一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列的制备方法，其特征在于：在所述步骤5中，优选在300-400℃空气环境下退火1-3小时。

7.根据权利要求2所述的一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤1的靶材金属钨的质量纯度为99.999％。

8.根据权利要求2所述的一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤4的靶材金属铜的质量纯度为99.999％。

9.根据权利要求3所述的一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤1的溅射气体氩气的质量纯度为99.999％。

10.根据权利要求2所述的一种垂直定向的核壳型氧化钨氧化铜异质结纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤1以及所述步骤4溅射要求的本体真空度为4.0×10^-4pa。