[发明专利]一种GaN纳米花的制备方法

权利要求书

1.一种GaN纳米花的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.在蓝宝石衬底背面镀一层以增加吸热的Ti层，在衬底上生长一层GaN外延层后沉积一层SiO₂，再涂上光刻胶，然后将模板放在胶上并施加压强至压印胶充满模板空隙后固化处理；

b.通过反应离子束刻蚀：先以压印胶为掩膜使用CF₄气等离子体刻蚀SiO₂将图形转移到SiO₂上，然后再以SiO₂作为掩膜使用Cl₂和BCl₃以及Ar气的等离子体各向同性刻蚀GaN，最终得到蓝宝石衬底上的GaN纳米柱阵列图形化衬底；

c.将制备的GaN图形化衬底用射频等离子辅助RF-MBE技术在纳米压印GaN纳米柱上再生长GaN纳米花,MBE所用Ga源和N源的纯度均为4～8N，气体流量比为1:8～14，生长温度为450～950℃，压强为2.0×10^-7～1.6×10^-4_torr，射频功率为300～600W，生长时间为2～8h，得到六棱锥顶端生长有GaN纳米花结构的GaN纳米柱阵列。

2.根据权利要求1所述的GaN纳米花的制备方法，其特征在于：步骤a中，采用MOCVD法生长GaN外延层，采用PECVD法沉积一层SiO₂，用旋转涂胶的方法涂上一层高分子聚合物，涂胶的旋转速度为5500～6500r/min，胶厚为1.45～1.6μm，并在温度为85～105℃下烘片2～6分钟，然后将模板放在胶上并施加压强为20～30个大气压。

3.根据权利要求2所述的GaN纳米花的制备方法，其特征在于：步骤a中涂胶的旋转速度为6000r/min，胶厚为1.54μm，并在温度为95℃下烘片4分钟，施加压强为25个大气压。

4.根据权利要求3所述的GaN纳米花的制备方法，其特征在于：步骤c中，MBE所用Ga源和N源的纯度均为6N，气体流量比为1:12，生长温度为680℃，压强为1.4×10^-5torr，射频功率为400W，生长时间为4h。

5.根据权利要求4所述的GaN纳米花的制备方法，其特征在于：所述GaN纳米花的三瓣间夹角互为120°，次层纳米花结构较之首层可旋转120°或旋转60°。