一种新型纤锌矿GaAs核壳纳米线光电探测器的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型纤锌矿GaAs核壳纳米线光电探测器的制备方法，将GaAs(111)B单晶衬底先后浸泡在多聚赖氨酸溶液和金溶胶中，然后清洗并干燥，放入到金属有机气相沉积系统中，通入高纯氢气作为载气，然后通入砷化氢，将衬底加热一段时间，然后降温，再通入三甲基镓，保持一段时间；将衬底加热，然后通入三甲基铟和磷化氢，将所制备的核壳纳米线转移到Si/SiO2衬底上，然后在纳米线表面涂上一层ZEP光刻胶，然后在纳米线两端刻画出两个沟道，之后利用稀盐酸腐蚀纳米线以去除掉纳米线InP壳层，随后镀上Ti/Au合金以制备电极，得到新型纤锌矿GaAs核壳纳米线光电探测器。本发明专利技术制备的光探测器测量效率高，也比现有的纳米线光探测器的光响应度高接近两个数量级。

【技术实现步骤摘要】
一种新型纤锌矿GaAs核壳纳米线光电探测器的制备方法
本专利技术涉及半导体领域，具体为一种新型纤锌矿GaAs核壳纳米线光电探测器的制备方法。
技术介绍
GaAs是III-V族元素化合的化合物，属于III-V族中的代表半导体，是直接带隙半导体，具有吸光系数高，发光效率好及电子迁移率高等优点。传统GaAs块材具有闪锌矿晶体结构，但是利用晶体外延生长技术生长GaAs纳米线可以得到GaAs的另外一种晶体结构，纤锌矿晶体结构。目前纤锌矿GaAs纳米线的外延生长主要有两种技术手段：一种是金属有机气相外延生长法；另外一种是分子束外延法。两种方法生长纤锌矿GaAs纳米线的原理一致。目前利用金属有机气相外延生长法主要为用Au催化纤锌矿GaAs纳米线，使用50纳米的金溶胶在GaAs(111)B衬底上沉积一些大小分布均匀的Au纳米颗粒，利用TMGa，AsH3为前驱体，高纯氢气为载气。在生长条件为：525°C，V/III比为1.2左右以及气体流量为15L/min的条件下生长具有纤锌矿结构的GaAs纳米线。分子束外延法是将半导体衬底放置在超高真空腔体中，和将需要生长的单晶物质按元素的不同分别放在喷射炉中（也在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型纤锌矿GaAs核壳纳米线光电探测器的制备方法，包括以下步骤：（1）将干净的GaAs(111)B单晶衬底先后浸泡在多聚赖氨酸溶液和金溶胶中，然后再用去离子水清洗并干燥；（2）将干燥后的衬底放入到金属有机气相沉积系统中，通入高纯氢气作为载气，然后通入砷化氢，将衬底加热到600℃，保温一段时间，然后降温至575℃，再通入三甲基镓，保持一段时间，以生长纤锌矿GaAs纳米线；（3）完成纤锌矿GaAs纳米线生长之后，将衬底加热，然后通入三甲基铟和磷化氢，并调整三甲基镓的流量，保持一段时间，以生长纤锌矿GaAs纳米线的GaInP壳结构；（4）完成纤锌矿GaAs纳米线的GaInP壳结构生长之后，将...

【技术特征摘要】
1.一种新型纤锌矿GaAs核壳纳米线光电探测器的制备方法，包括以下步骤：（1）将干净的GaAs(111)B单晶衬底先后浸泡在多聚赖氨酸溶液和金溶胶中，然后再用去离子水清洗并干燥；（2）将干燥后的衬底放入到金属有机气相沉积系统中，通入高纯氢气作为载气，然后通入砷化氢，将衬底加热到600℃，保温一段时间，然后降温至575℃，再通入三甲基镓，保持一段时间，以生长纤锌矿GaAs纳米线；（3）完成纤锌矿GaAs纳米线生长之后，将衬底加热，然后通入三甲基铟和磷化氢，并调整三甲基镓的流量，保持一段时间，以生长纤锌矿GaAs纳米线的GaInP壳结构；（4）完成纤锌矿GaAs纳米线的GaInP壳结构生长之后，将所制备的核壳纳米线转移到Si/SiO2衬底上，然后在纳米线表面涂上一层ZEP光刻胶，然后在纳米线两端刻画出两个沟道，随后利用氧气等离子体去除剩余的残胶，之后利用稀盐酸腐蚀纳米线以去除掉纳米线InP壳层，随后立即在暴露的纳米线表面镀上Ti/Au合金以制备电极；（5）完成纳米线电极制备后，去除掉剩余的ZEP光刻胶，得到新型纤锌矿GaAs核壳纳米线光电探测器。2.根据权利要求1所述的方法，步骤（1）中，所述多聚赖氨酸溶液的浓度为1%，所述金溶胶的直径为50nm。3.根据权利要求2所述的方法，步骤（1）中，先在多聚赖氨酸溶液浸泡1min，然后在金溶胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁小明，李琳，李子园，王帆，王乃印，傅岚，何军，浩克·侯·谭，前那帕提·贾加迪什，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43