一种CVD法合成铋辅助的氧化镓纳米环的方法技术

本发明专利技术属于镓、铟或铊的化合物技术，为一种使用CVD法合成铋辅助的氧化镓纳米环。本发明专利技术方法利用金属单质铋及其氧化物氧化铋的低熔点特性，以BiOCl为铋源，氧化镓Ga2O3为镓源，活性炭为还原剂，在水平管式炉中保护气体保护下加热进行反应，合成较高产量的氧化镓纳米环。合成反应中首先在活性炭的还原作用下在衬底上获得铋和镓的共融合金的液球，部分铋和镓被反应系统中的氧气分别氧化为氧化铋和氧化镓，当反应系统中的温度进一步升高之后，氧化铋以及未被反应的单质铋、镓被蒸发，保持一定时间之后只剩下熔点更高的氧化镓在衬底上形成纳米环结构。本发明专利技术可以提高产量，并可以推广到合成其他低熔点单质的氧化物纳米环的应用中。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
１．　一种ＣＶＤ法合成铋辅助的氧化镓纳米环的方法，其特征在于，按照所需合成的纳米环的层数，选择方式（ａ）合成单层纳米环，或者选择方式（ｂ）合成多层纳米环；（ａ）将质量比为１：１－３：１的Ｇａ２Ｏ３和ＢｉＯＣｌ加入到过量的作为还原剂的活性炭中，研磨得到均匀的混合粉末；将混合粉末置于管式炉中，在紧挨着混合粉末的两侧放置单晶硅衬底，并通入流量为５０ｓｃｃｍ－２００ｓｃｃｍ的保护气体，将混合粉末从室温升温到７９０－８６０℃，升温速率为４０－６０℃／ｍｉｎ，保持１５分钟－１小时，然后５－１０分钟升温到８９０－９６０℃，并保持１５分钟－１小时，使前后两个保温温度相差约１００℃；然后自然降温到室温，在上、下游的衬底上获得单层纳米环；（ｂ）将质量比为１：１－３：１的Ｇａ２Ｏ３和ＢｉＯＣｌ加入到过量的作为还原剂的活性炭中，研磨得到均匀的混合粉末；将混合粉末置于管式炉中，在紧挨着混合粉末的两侧放置单晶硅衬底，并通入流量为５０ｓｃｃｍ－２００ｓｃｃｍ的保护气体，将管式炉从室温开始升温到８９０－９６０℃，升温速率为４０－６０℃／ｍｉｎ，保持１５分钟－１小时，升温过程中混合粉末和单晶硅衬底置于管式炉中的非加热区域，管式炉升温到设定保温温度８９０－９６０℃时将再将它们推至中心加热区域，加热完毕后自然降温到室温，在上、下游的衬底上获得双层纳米环。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈国震，梁博，陈娣，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：83