一种纳米级图形化蓝宝石衬底的制备方法技术

本发明专利技术提供一种纳米级图形化蓝宝石衬底的制备方法，该方法包括：首先清洗蓝宝石衬底，并在其表面蒸镀一层金属铝膜；同时制备具有纳米结构的模板，通过压印或刻蚀在铝膜上产生相应的图形；放入电解质溶液中进行阳极氧化，直至铝膜表面的颜色发生明显变化且电流降至0为止，进行通孔，在氧化铝层上获得图形化纳米结构；然后淀积一层金属镍；放入强碱溶液中溶解掉氧化铝层，在蓝宝石衬底上得到金属镍纳米点阵；以上述的金属镍点阵为掩膜刻蚀蓝宝石，在蓝宝石衬底上获得深度可控的纳米结构阵列。本发明专利技术利用阳极氧化铝的方法在蓝宝石上获得高有序的纳米结构阵列。与现有技术相比，本发明专利技术制备过程简单，重复性好，成品率高。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于GaN材料的制备
，尤其是一种纳米尺度的图形化蓝宝石衬底的制备方法。
技术介绍
氮化镓(GaN)系III族-氮化物是宽禁带半导体材料中最有前景的一种，主要包括GaN、AlN、InN及其三元和四元合金。由于其特有的带隙范围、优良的光电性能和良好的化学稳定性，使该材料在短波长光电器件中取得了很大的进展，特别是GaN基发光二极管(LED)已经产业化，并在户外大屏幕显示、液晶显示器的背光照明、交通灯、汽车尾灯、等得到广泛的应用。同时，也拉开了第三代半导体材料GaN基半导体照明的革命序幕。然而， GaN晶体的质量严重制约了高效率光电子器件的发展和应用。由于缺乏同质外延衬底材料，GaN系材料基本上通过异质外延生长方法获得，目前技术较为成熟、性价比较高的是蓝宝石衬底。但是由于蓝宝石衬底与GaN系材料存在较大的热膨胀系数和高达13. 6%的晶格失配，导致GaN外延材料中产生大量的缺陷，位错密度通常高达在IO9-IOuVcm2,这严重制约了GaN系光电器件性能的提高，故获得低位错密度的高质量GaN晶体材料是GaN系材料生长技术需要攻克的难题，更是目前获得高效发光器件的核心技术之一。近年来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米级图形化蓝宝石衬底的制备方法，其步骤包括：1)清洗蓝宝石衬底，并在其表面蒸镀一层金属铝膜；2)制备具有纳米结构的模板，利用压印或刻蚀技术，在所述金属铝膜上形成与模板相对应的图形；3)将带有金属铝膜的蓝宝石衬底放入电解质溶液中进行阳极氧化，在氧化铝层上获得图形化纳米结构；4)进行丙酮、酒精、去离子水清洗，然后在氧化铝层上淀积一层金属镍；5)放入强碱溶液中溶解掉氧化铝层，在蓝宝石衬底上得到金属镍纳米点阵；6)以上述的金属镍点阵为掩膜刻蚀蓝宝石，在蓝宝石衬底上获得深度可控的纳米结构阵列，同时去除残留的金属镍。

【技术特征摘要】
1.一种纳米级图形化蓝宝石衬底的制备方法，其步骤包括 1)清洗蓝宝石衬底，并在其表面蒸镀一层金属铝膜； 2)制备具有纳米结构的模板，利用压印或刻蚀技术，在所述金属铝膜上形成与模板相对应的图形； 3)将带有金属铝膜的蓝宝石衬底放入电解质溶液中进行阳极氧化，在氧化铝层上获得图形化纳米结构； 4)进行丙酮、酒精、去离子水清洗，然后在氧化铝层上淀积一层金属镍； 5)放入强碱溶液中溶解掉氧化铝层，在蓝宝石衬底上得到金属镍纳米点阵； 6)以上述的金属镍点阵为掩膜刻蚀蓝宝石，在蓝宝石衬底上获得深度可控的纳米结构 阵列，同时去除残留的金属镍。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤I)中，蒸镀的金属铝膜的厚度为300-2000 纳米。3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤2)中，采用阳极氧化方法获得氧化铝纳米阵列模板。4.如权利要求I所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：康香宁，付星星，章蓓，于彤军，陈志忠，吴洁君，杨志坚，张国义，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：