制造纳米棒的方法以及通过该方法制造的纳米棒技术

提供了制造纳米棒的方法。制造纳米棒的方法包括以下步骤：提供生长衬底和支承衬底；在生长衬底的一面上使纳米材料层外延生长；在支承衬底的一面上形成牺牲层；使纳米材料层与牺牲层结合；从纳米材料层分离生长衬底；使纳米材料层平坦化；对纳米材料层进行蚀刻以形成纳米棒；以及去除牺牲层以分离出纳米棒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造纳米棒的方法以及通过该方法制造的纳米棒
本专利技术涉及制造纳米棒的方法以及通过该方法制造的纳米棒。
技术介绍
纳米棒为具有数十乃至数百纳米的直径且具有大的长宽比的纳米大小的结构物，并且利用其的器件根据其应用而被使用在场效应晶体管(FET)、场致发射器件(FED)、发光二极管(LED)、太阳能电池(Solarcell)、气体传感器、化学传感器和生物传感器等各种领域中。这种纳米棒的合成大致可分为2种，即，利用了使用金属催化剂的汽液固(vapor-liquid-solid，VLS)机制的气相法以及使用溶液的液相法。气相法为利用高温的热使材料变为气体状态，并且在凝结气体状态的原子的同时合成出各种形态的纳米棒的方法。这种方法难以对纳米棒的大小或特性进行控制，以及难以使经合成的纳米棒均匀地对齐。此外，与通过气相法合成的纳米棒相比，通过液相法制造的纳米棒的具有较多缺陷(defects)且晶体结构和光学性能差，并且与气相法同样地，存在着难以对齐和难以执行电极形成工艺的问题。作为传统的纳米棒的制造方法，虽然存在化学聚合法、电化学聚合法、化学气相沉积法(Chemicalvapordeposition，CVD)、碳热还原法(carbothermalreduction)等，但是为了获得高品质的纳米棒，如上所述的方法中需要高合成温度或者伴随着诸如反应时间、昂贵的真空设备和有害气体的使用等诸多限制。此外，以往在从衬底分离纳米棒的工艺过程中会发生表面裂纹(crack)，并且有可能会因强热能和热传递而导致受损或热损伤(thermaldamage)。
技术实现思路
技术问题本专利技术一实施方式旨在提供能够最大限度地减少纳米棒的废品率并且生产出高品质的纳米棒的制造纳米棒的方法以及通过该方法制造的纳米棒。解决问题的手段根据本专利技术一方面，提供制造纳米棒的方法，该方法包括以下步骤：提供生长衬底和支承衬底；在所述生长衬底的一面上使纳米材料层外延生长；在所述支承衬底的一面上形成牺牲层；将所述纳米材料层与所述牺牲层结合；从所述纳米材料层分离所述生长衬底；对所述纳米材料层进行平坦化；对所述纳米材料层进行蚀刻以形成纳米棒；以及去除所述牺牲层以分离出所述纳米棒。此时，所述生长衬底可包括玻璃衬底、水晶衬底、蓝宝石衬底、塑料衬底和能够弯曲的柔性聚合物膜中的至少一种。此时，所述生长衬底可包括氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、硅(Si)、磷化镓(GaP)、尖晶石(MgAl2O4)、氧化镁(MgO)、铝酸锂(LiAlO2)、镓酸锂(LiGaO2)、砷化镓(GaAs)、氮化铝(AlN)、磷化铟(InP)和铜(Cu)中的至少一种。此时，所述支承衬底可包括蓝宝石衬底、玻璃衬底、碳化硅衬底、硅衬底以及由金属物质构成的导电性衬底中的至少一种。此时，所述纳米材料层可包括氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)、氧化锡(SnO2)、磷化镓(GaP)、磷化铟(InP)、硒化锌(ZnSe)、二硫化钼(MoS2)和硅(Si)中的至少一种。此时，可通过金属有机化学气相沉积法(metalorganicchemicalvapordeposition，MOCVD)使所述纳米材料层外延生长。此时，在所述生长衬底的一面上使纳米材料层外延生长的步骤可包括：对所述纳米材料层的沉积厚度进行调节以调节纳米棒的长度的步骤。此时，所述牺牲层可以是用于与所述纳米材料层接合的绝缘层以及沉积到所述绝缘层的上表面上以供所述绝缘层进行接合的金属层。此时，所述牺牲层可以是金(Au)、钛(Ti)、铁(Fe)、氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN)。此时，在从所述纳米材料层分离所述生长衬底的步骤中，可通过激光剥离(laserlift-off，LLO)法、化学剥离(chemicallift-off，CLO)法和电化学剥离(electrochemicallift-off，ELO)法从所述纳米材料层分离所述生长衬底。此时，可包括通过机械化学抛光(ChemicalMechanicalPolishing，CMP)法对经分离的纳米材料层进行平坦化的过程。此时，在去除所述牺牲层以分离出纳米棒的步骤中，当所述牺牲层为氧化硅时，可使用缓冲氧化蚀刻液(bufferedoxideetchant，BOE)去除所述牺牲层。此时，在去除所述牺牲层以分离出纳米棒的步骤中，当所述牺牲层为金属层时，可使用金属蚀刻液(MetalEtchant)去除所述牺牲层。根据本专利技术另一方面，提供通过前述的制造纳米棒的方法制造出的纳米棒。专利技术效果根据本专利技术一实施方式的制造纳米棒的方法以及通过该方法制造的纳米棒因包括牺牲层而在支承衬底上进行纳米棒分离工艺时容易地分离纳米棒，从而能够最大限度地减少纳米棒的废品率并且生产出高品质的纳米棒。附图说明图1为示出根据本专利技术一实施方式的制造纳米棒的方法的顺序图。图2(a)至图2(g)为顺序地示出通过根据本专利技术一实施方式的制造纳米棒的方法制造的纳米棒的制造过程的剖视图。具体实施方式在下文中，参照附图对本专利技术实施方式进行详细说明，以便本专利技术所属
的普通技术人员能够容易地实施。本专利技术能够被实现为各种不同的形态，并且本文中所说明的实施方式不限于此。为了明确地说明本专利技术，在附图中省略了与说明无关的部分，并且在整个说明书中，对相同或相似的构成要素赋予相同的附图标记。在说明书中，“包括”或“具有”等措辞应理解为指示说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在，而不是提前排除一个或多个其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。此外，当层、膜、区域、板等部分被称为在其他部分“上”时，其不仅包括“直接”在其他部分“上”的情况，而且还包括它们中间存在另外一部分的情况。相反，当层、膜、区域、板等部分被称为在其他部分“下”时，其不仅包括“直接”在其他部分“下”的情况，而且还包括它们中间存在有另外一部分的情况。在下文中，将参照附图对根据本专利技术一实施方式的纳米棒的制造方法以及利用该方法获得的纳米棒进行更加详细的说明。图1为示出根据本专利技术一实施方式的纳米棒的制造方法的顺序图。图2(a)至图2(g)为顺序地示出通过根据本专利技术一实施方式的制造纳米棒的方法制造的纳米棒的制造过程的剖视图。参照图1，制造纳米棒的方法可包括：提供生长衬底和支承衬底的步骤(S10)；在生长衬底的一面上使纳米材料层外延生长的步骤(S20)；在支承衬底的一面上形成牺牲层的步骤(S30)；将纳米材料层与牺牲层结合的步骤(S40)；从纳米材料层分离生长衬底的步骤(S50)；对纳米材料层进行平坦化的步骤(S60)；对纳米材料层进行蚀刻以形成纳米棒的步骤(S70)；以及去除牺牲层并分离出纳米棒的步骤(S80)。由此，根据本专利技术一实施方式的制造纳米棒的方法能够最大限度地减少因从支承衬底13分离纳米棒1的工艺而导致的纳米棒的废品率并且生产出高品质的纳米棒。参照图1和图2(a)，在提供生长衬底和支承衬底的步骤(S10)中，提供用于供纳米材料层15生长的生长衬底11和进行支承以形成牺牲层17、19的支承衬底13。另外，参照图2(a)，生长衬底11可以是玻璃衬底、水晶衬底、蓝宝石衬底、塑料衬底和能够弯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制造纳米棒的方法，包括以下步骤：提供生长衬底和支承衬底；在所述生长衬底的一面上使纳米材料层外延生长；在所述支承衬底的一面上形成牺牲层；将所述纳米材料层与所述牺牲层结合；从所述纳米材料层分离所述生长衬底；对所述纳米材料层进行平坦化；对所述纳米材料层进行蚀刻以形成纳米棒；以及去除所述牺牲层以分离出所述纳米棒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.29 KR 10-2016-00246101.制造纳米棒的方法，包括以下步骤：提供生长衬底和支承衬底；在所述生长衬底的一面上使纳米材料层外延生长；在所述支承衬底的一面上形成牺牲层；将所述纳米材料层与所述牺牲层结合；从所述纳米材料层分离所述生长衬底；对所述纳米材料层进行平坦化；对所述纳米材料层进行蚀刻以形成纳米棒；以及去除所述牺牲层以分离出所述纳米棒。2.如权利要求1所述的制造纳米棒的方法，其中，所述生长衬底包括玻璃衬底、水晶衬底、蓝宝石衬底、塑料衬底和能够弯曲的柔性聚合物膜中的至少一种。3.如权利要求1所述的制造纳米棒的方法，其中，所述生长衬底包括氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、硅(Si)、磷化镓(GaP)、尖晶石(MgAl2O4)、氧化镁(MgO)、铝酸锂(LiAlO2)、镓酸锂(LiGaO2)、砷化镓(GaAs)、氮化铝(AlN)、磷化铟(InP)和铜(Cu)中的至少一种。4.如权利要求1所述的制造纳米棒的方法，其中，所述支承衬底包括蓝宝石衬底、玻璃衬底、碳化硅衬底、硅衬底以及由金属物质构成的导电性衬底中的至少一种。5.如权利要求1所述的制造纳米棒的方法，其中，所述纳米材料层包括氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)、氧化锡(SnO2)、磷化镓(GaP)、磷化铟(InP)、硒化锌(ZnSe)、二硫化钼(MoS2)和硅(Si)中的至少一种。6.如权利要求1所述的制造纳米棒的方法，其中，通过金属有机化学气相沉积法(metalorganicchemicalvapordeposition，MOCVD)...

【专利技术属性】
技术研发人员：都永洛，成演国，
申请(专利权)人：三星显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR