[发明专利]一种控制锗纳米微结构尺寸的方法

权利要求书

1.一种控制锗纳米微结构尺寸的方法，其特征在于,通过热氧化法实现相应纳米微结构尺寸的减小。

2.根据权利要求1所述控制锗纳米微结构尺寸的方法，其特征在于,所述热氧化法，反应物为锗和氧气，反应生成物为气态的一氧化锗，反应气氛为纯氧气或者氧气和其它性质稳定的气体的混和气体，所述氧气分压控制在0.01帕斯卡_~10帕斯卡。

3.根据权利要求2所述控制锗纳米微结构尺寸的方法，其特征在于,所述反应温度依赖于氧气分压决定，0.01帕斯卡至0.1帕斯卡之间时，温度应限定在500摄氏度至650摄氏度，0.1帕斯卡至10帕斯卡之间时，温度应限定在550摄氏度至700摄氏度。

4.根据权利要求1所述的控制锗纳米微结构尺寸的方法，其特征在于,包括刻蚀速率，刻蚀速率由氧分压和反应温度以及锗材料的晶态和取向决定，刻蚀速率随温度的升高而增加，刻蚀速率随氧分压的增加而增加，从刻蚀速率上讲，非晶>多晶>单晶110>单晶100>单晶111，通过改变温度、氧气分压，对于不同的锗材料，可以实现介于0.01-30纳米每分钟之间的刻蚀速率。

5.根据权利要求2所述控制锗纳米微结构尺寸的方法，其特征在于,所述反应物锗是单晶、多晶或者非晶态锗，单晶锗是包括100，110和111的各种取向的衬底，所述锗是平面衬底上的锗条或者独立或团簇状的纳米线、纳米带。

6.根据权利要求2所述的控制锗纳米微结构尺寸的方法，其特征在于,所述其它性质稳定的气体，在700摄氏度以下不会和锗或者氧气发生化学反应，是氮气、氩气、氦气、氖气或者上述气体的混合气体。

7.根据权利要求3所述的控制锗纳米微结构尺寸的方法，其特征在于,所述氧气分压，调节气体的总压强以及氧气和其它性质稳定的气体的压强比，使氧气的分压控制在0.01帕斯卡至10帕斯卡之间。

8.如权利要求1所述的控制锗纳米微结构尺寸的方法中的热氧化的锗刻蚀方法，其特征在于，所述方法包括以下几个步骤：

步骤1: 将已经制备好的表面清洁的锗纳米微结构置于用于加热的腔体

内部；

步骤2：先把加热腔体抽真空至氧分压小于10^-3帕斯卡，然后通过流量

计控制向真空腔体内部通入氧气或惰性气体的混合气，使得氧气分压达到0.01至10帕斯卡之间，惰性气体是氮气、氩气、氦气、氖气或者上述气体的混合气体；

步骤3：针对不同的氧气分压区间对锗纳米微结构进行加热处理，0.01

帕斯卡至0.1帕斯卡之间时，温度应限定在500摄氏度至650摄氏度，0.1帕斯卡至10帕斯卡之间时，温度应限定在550摄氏度至700摄氏度，氧气分子与纳米微结构表面的锗原子直接发生反应生成一氧化锗气体，实现纳米微结构尺寸的减小。

9.根据权利要求8所述的热氧化的锗刻蚀方法，其特征在于，所述步骤1中，真空室原始真空度应当高于0.001帕斯卡，低氧分压气体的氧分压应控制在0.01帕斯卡至10帕斯卡 之间。

10.根据权利要求8所述的热氧化的锗刻蚀方法，其特征在于，所述步骤2中，反应温度依赖于充入氧气的分压，0.01帕斯卡至0.1帕斯卡之间时，温度应限定在500摄氏度至650摄氏度，0.1帕斯卡至10帕斯卡之间时，温度应限定在550摄氏度至700摄氏度。