一种制备二维氮化镓膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备二维氮化镓膜的方法，属于氮化镓材料技术领域，将液态金属镓转移至铜箔表面，利用管式炉并且在混合气体和900℃的条件下保温10h，得到铜镓合金；利用铜镓合金并采用化学气相沉积法制备二维氮化镓/铜箔复合体；利用PMMA转移法或鼓泡转移法将二维氮化镓/铜箔复合体中的二维氮化镓转移到载体片上，得到二维氮化镓膜；通过化学气相沉积法的表面限制硝化反应实现二维氮化镓的生长，该方法制备的二维氮化镓不需要外延的二维材料来限制三维结构的生长，所获得的二维氮化镓膜能够直接转移，并且获得的二维氮化镓膜更薄；该制备方法成本低，制备的二维氮化镓膜的结构稳定，为开发新型高效光电半导体提供新策略。略。略。

【技术实现步骤摘要】
一种制备二维氮化镓膜的方法


[0001]本专利技术属于氮化镓材料
，具体涉及一种制备二维氮化镓膜的方法。

技术介绍

[0002]氮化镓(GaN)是一种重要的宽带半导体，可用于构建高功率、高速光电元件。但其激子束缚能较低，电子
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空穴较易分离，限制了发光效率。而通过材料二维化，利用量子限域效应，可增大氮化镓的激子束缚能。对于具有层状结构的固体，层间由范德瓦尔斯键合。范德瓦尔斯材料的二维化时只需要克服较小的范德瓦尔斯力，可以通过胶带剥离或离子插层的方法获得。而对于体相为非层状结构的材料，一般不能通过剥离法直接获得二维片层。通过化学气相沉积法(CVD)制备时则面临结构重组伴随的结构稳定性问题。二维非范德瓦尔斯材料的制备是具有挑战性的材料科学前沿问题。作为一种非范德瓦尔斯材料，如何实现氮化镓材料的二维化，即获得二维氮化镓，具有了极大的挑战性。
[0003]目前，二维GaN主要利用分子束外延(MBE)生长获得，技术难度高，并且依存于外延衬底。Chen等利用表面自限制的氮化反应在液态金属镓表面生长了微米尺寸的二维氮化镓，厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备二维氮化镓膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将液态金属镓转移至铜箔表面，利用管式炉并且在混合气体和900℃的条件下保温10h，得到铜镓合金；步骤二：利用铜镓合金并采用化学气相沉积法制备二维氮化镓/铜箔复合体；步骤三：利用PMMA转移法或鼓泡转移法将二维氮化镓/铜箔复合体中的二维氮化镓转移到载体片上，得到二维氮化镓膜。2.根据权利要求1所述的一种制备二维氮化镓膜的方法，其特征在于，所述混合气体由氩气和氢气按照4：1的质量比混合制得。3.根据权利要求1所述的一种制备二维氮化镓膜的方法，其特征在于，化学气相沉积法制备二维氮化镓/铜箔复合体的具体方法如下：步骤1：将尿素放置于石英舟中后用铝箔纸进行包裹，然后在铝箔纸上扎孔，将石英舟转移至石英管内的进气口处，使该石英舟距离铜镓合金30cm，并且在石英管外包裹加热带；步骤2：将铜镓合金以20℃/min的速率升温至1060
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1067℃，待放置铜镓合金的温区温度到达1060℃后，升高加热带温度至155
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160℃并且保温氮化15min，冷却至室温，得到二维氮化镓/铜箔复合体。4.根据权利要求3所述的一种制备二维氮化镓膜的方法，其特征在于，所述尿素和液态金属镓的用量比为1mg：1mg。5.根据权利要求1所述的一种制备二维氮化镓膜的方法，其特征在于，所述PMMA转移法转移二维氮化镓制备二维氮化镓膜的具体方法如下：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄梦影，于欣欣，王睿，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：