[发明专利]一种可见光响应的氮化物光催化材料及制备方法

权利要求书

1.一种可见光响应的氮化物光催化材料，该材料结构为导电基底上的氮化物PIN异质结构薄膜，其中以InGaN/GaN多量子阱或超晶格作为光吸收层。

2.如权利要求1所述的光催化材料，其特征在于，所述导电基底上依次层叠导电键合层、金属层、p-GaN层、InGaN/GaN多量子阱或超晶格和n-GaN层。

3.如权利要求2所述的光催化材料，其特征在于，所述导电基底为化学惰性的导电材料；所述导电键合层为化学惰性的导电键合材料；所述金属层材料为化学惰性金属。

4.如权利要求3所述的光催化材料，其特征在于，所述导电基底是石墨、活性炭或Pt；所述导电键合层材料是导电成分为Au、Pt和/或C的导电胶或其它化学惰性的导电键合材料；所述金属层材料为Pt和/或Au。

5.如权利要求2所述的光催化材料，其特征在于，所述p-GaN层的厚度为50～500nm，所述n-GaN层的厚度为500nm～6μm。

6.如权利要求1所述的光催化材料，其特征在于，所述InGaN/GaN多量子阱或超晶格的周期数为5～100，其中，InGaN阱层厚度为2～8nm，GaN垒层厚度为2～8nm，InGaN阱层原子数比例为In_xGa_1-xN，其中0.1≤x≤0.8。

7.权利要求1～6任一所述的氮化物光催化材料的制备方法，包括以下步骤：

1)采用金属有机化合物气相外延技术在蓝宝石衬底上生长出多层PIN异质结构GaN基外延薄膜，包括缓冲层、n-GaN层、InGaN/GaN多量子阱或超晶格、p-GaN层；

2)在步骤1)生长的外延薄膜上镀一层化学惰性的金属，然后键合到导电基底上；

3)将蓝宝石衬底剥离，得到所述氮化物光催化材料。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤1)生长多层PIN异质结构GaN基外延薄膜时以三甲基镓、三甲基铟、三甲基铝作为III族源，氨气作为V族源，硅烷作为n型掺杂源，二茂镁作为p型掺杂源。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤3)采用激光剥离技术把蓝宝石衬底剥离掉，然后对导电基底上的氮化物PIN异质结构薄膜进行清洗。

10.权利要求1～6任一所述的氮化物光催化材料作为降解有机污染物的太阳能光电化学池的电极的应用。