一种单晶GaN纳米线及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种单晶GaN纳米线及其制备方法，其包括GaN薄膜的MOCVD外延生长、紫外光刻、ICP刻蚀和电化学剥离过程，实现了将GaN薄膜转化成一维GaN纳米线，制备出了长度、厚度和宽度可控的单晶GaN纳米线。通过将外延GaN薄膜、物理化学刻蚀与电化学腐蚀技术结合起来，使得图形化的GaN脱离了原始衬底，获得了一维GaN纳米线，释放其生长时产生的固有内在应力。这种方法成本较低，且操作简单，重复性高，在一维GaN纳米线光电器件研制方面有着广泛的应用前景。

A Single Crystal GaN Nanowire and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种单晶GaN纳米线及其制备方法
本专利技术涉及纳米线制备
，特涉及一种单晶GaN纳米线及其制备方法。
技术介绍
半导体材料是用来制作半导体器件和集成电路的重要电子材料，又由于半导体纳米线同时具备半导体的独特性质和一维纳米线的系列优点，在未来微电子集成电路中有着巨大的前景。GaN材料作为第三代半导体材料的代表，禁带宽度为3.4eV，由于其物理、化学性质稳定，载流子迁移率高等优点，在各类半导体光电器件中应用广泛，例如：GaN基LED、GaN基紫外探测器、GaN基高电子迁移率晶体管等器件，成为国内外研究者所关注的热门话题，并且随着现代科技的发展，一维GaN纳米线由于其不同于宏观尺度的新颖特性，在半导体光电器件中独树一帜。在之前图形化Si衬底上生长一维GaN纳米线时，长出的GaN纳米线为梯形，不仅在剥离GaN时容易造成纳米线容易含有溶液杂质，又由于其与衬底接触时由于纳米线有一定的高度，在使用热蒸镀和磁控溅射法制备电极时，容易造成断路，这限制了制备出的纳米线的进一步使用和研究。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术的首要目的在于提供一种可控性更高的单晶GaN纳米线及其制备方法，基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单晶GaN纳米线的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S1、在衬底表面依次外延生长下层未掺杂GaN层、重掺杂GaN层以及单晶GaN层，以获得GaN外延衬底；步骤S2、在所述单晶GaN层的表面设置光刻胶层；步骤S3、图案化所述光刻胶层，以将所述光刻胶层设置为条状图案；步骤S4、以所述条状图案为掩膜进行刻蚀，刻蚀至所述重掺杂GaN层露出；步骤S5、采用电化学腐蚀所述GaN外延衬底，以使所述单晶GaN层脱离原始衬底。

【技术特征摘要】
1.一种单晶GaN纳米线的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S1、在衬底表面依次外延生长下层未掺杂GaN层、重掺杂GaN层以及单晶GaN层，以获得GaN外延衬底；步骤S2、在所述单晶GaN层的表面设置光刻胶层；步骤S3、图案化所述光刻胶层，以将所述光刻胶层设置为条状图案；步骤S4、以所述条状图案为掩膜进行刻蚀，刻蚀至所述重掺杂GaN层露出；步骤S5、采用电化学腐蚀所述GaN外延衬底，以使所述单晶GaN层脱离原始衬底。2.根据权利要求1的所述制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，采用ICP刻蚀至所述重掺杂GaN层露出，所述ICP刻蚀的时间为15-20min。3.根据权利要求1或2的所述制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，采用电化学腐蚀对所述重掺杂层进行选择性腐蚀，以使所述单晶GaN薄膜层从所述重掺杂GaN层上脱离。4.根据权利要求1的所述制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王幸福，姜健，董建奇，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东,44