A method for preparing GaN nano structure array, using CVD equipment and graphene interlayer and low-temperature GaN buffer layer sublimation growth of GaN nanostructure arrays; substrate using silicon or sapphire, quartz glass, GaN/ sapphire substrate (silicon), after cleaning, covering first monolayer or multilayer graphene film coating substrate; graphene film into CVD tube furnace in the growth system, growth of GaN nanostructures; first GaN buffer layer grown at low temperature, and then heated to a high temperature growth of GaN nanowire arrays; buffer layer growth temperature: 500 - 1000 C, 1000 nanowires growth temperature of 1150 DEG C; high pure N2 as carrier gas total N2, carrier gas flow rate 0.5 5slm.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用升华法生长GaN纳米结构阵列的方法。
技术介绍
以GaN及InGaN、AlGaN合金材料为主的III-V族氮化物材料(又称GaN基材料)是近几年来国际上倍受重视的新型半导体材料。GaN基材料是直接带隙宽禁带半导体材料,具有1.9-6.2eV之间连续可变的直接带隙,优异的物理、化学稳定性,高饱和电子漂移速度,高击穿场强和高热导率等优越性能,在短波长半导体光电子器件和高频、高压、高温微电子器件制备等方面具有重要的应用,用于制造比如蓝、紫、紫外波段发光器件、探测器件,高温、高频、高场大功率器件,场发射器件,抗辐射器件,压电器件等。一维体系的纳米材料是可以有效传输电子和光学激子的最小维度结构,也是纳米机械器件和纳米电子器件的最基本结构单元。III-V族氮化物材料作为重要半导体材料的优良特性使得一维氮化物纳米结构在微纳光电器件、光电探测器件、电子器件、环境和医学等领域具有更广泛的的潜在应用前景,因此,制备性能优异、高质量的一维氮化物纳米结构及特性研究就成为当前国际、国内研究的前沿课题。III-V族氮化物材料的生长有很多种方法,如金属有机物气相外延(MOCVD)、高温高压合成体单晶、分子束外延(MBE)、升华法以及氢化物气相外延(HVPE)等。纳米结构的制备主要有各向异性可控生长法、VLS(Vapor–Liquid–Solid)和SLS(Solution–Liquid–Solid)机制生长法、模板辅助生长法、表面活性剂法、纳米粒子自组装及物理或化学方法剪切等。GaN纳米结构的生长可以采用多种方式如MOCVD、MBE等获得,但是此类设备价格成本高, ...
【技术保护点】
一种制备GaN纳米结构阵列的方法,其特征是利用CVD设备和石墨烯插入层及低温GaN缓冲层升华法生长GaN纳米结构阵列;衬底采用蓝宝石、硅或石英玻璃、GaN/蓝宝石(硅),衬底清洗后,先覆盖单层或多层石墨烯薄膜;将覆有石墨烯薄膜的衬底放入CVD管式炉生长系统中,开始GaN纳米结构生长;先在低温下生长GaN缓冲层,然后升温至高温开始生长GaN纳米阵列;缓冲层生长温度:500–1000℃,纳米线阵列生长温度1000‑1150℃;高纯N2作为载气,总N2载气流量0.5‑5slm。
【技术特征摘要】
1.一种制备GaN纳米结构阵列的方法,其特征是利用CVD设备和石墨烯插入层及低温GaN缓冲层升华法生长GaN纳米结构阵列;衬底采用蓝宝石、硅或石英玻璃、GaN/蓝宝石(硅),衬底清洗后,先覆盖单层或多层石墨烯薄膜;将覆有石墨烯薄膜的衬底放入CVD管式炉生长系统中,开始GaN纳米结构生长;先在低温下生长GaN缓冲层,然后升温至高温开始生长GaN纳米阵列;缓冲层生长温度:500–1000℃,纳米线阵列生长温度1000-1150℃;高纯N2作为载气,总N2载气流量0.5-5slm。2.根据权利要求1所述的用升华法生长GaN纳米线,其特征是,采用常压升华法,金属Ga作为镓源,镓升华蒸汽和NH3反应,纳米线生长温度100-1150...
【专利技术属性】
技术研发人员:修向前,陈琳,陈丁丁,李悦文,华雪梅,谢自力,张荣,韩平,陆海,顾书林,施毅,郑有炓,
申请(专利权)人:南京大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。