[发明专利]泡沫氮化镓及其制作方法

说明书

本发明属于多孔半导体材料技术领域，尤其公开了一种泡沫氮化镓，所述泡沫氮化镓包括氮化镓骨架以及位于所述氮化镓骨架内部且彼此贯通的多个孔室。根据本发明的泡沫氮化镓可有效提高对活性物质的附着力，增大与活性物质的真实接触面积，从而在光电化学方面具有更好的应用。本发明还公开了上述泡沫氮化镓的制作方法，所述制作方法工艺简单，易于操作。

技术领域

本发明属于多孔半导体材料技术领域，具体地讲，涉及一种泡沫氮化镓及其制作方法。

背景技术

氮化镓是一种具有较大禁带宽度的半导体，属于所谓宽禁带半导体之列；它是微波功率晶体管的优良材料，也是蓝色光发光器件中的一种具有重要应用价值的半导体。因此，鉴于氮化镓的特性，其在光电化学领域有着诸多的应用。

目前应用于光电化学领域的氮化镓一般均为普通的呈平面状的氮化镓，其虽然具有很好的载流子迁移速率、化学稳定性以及可控的带隙能量(通过掺杂不同的物质)，但是在能量转化效率方面却具有很大的缺陷；同时在将上述氮化镓作为基底负载金属及其金属氧化物时，由于呈平面状的氮化镓表面比较光滑且活性位点相对较少，使预负载的物质难以负载，即便负载成功也易于脱落，这些都限制了上述呈平面状的氮化镓在光电化学方面的应用。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种泡沫氮化镓，该泡沫氮化镓可有效提高对活性物质的附着力，增大与活性物质的真实接触面积，从而在光电化学方面具有更好的应用。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种泡沫氮化镓，包括氮化镓骨架以及位于所述氮化镓骨架内部且彼此贯通的多个孔室。

进一步地，所述孔室的外切球体的直径为5nm～100nm。

进一步地，所述孔室的形状选自球体、正六棱柱、正方体、正八面体中的任意一种。

进一步地，所述多个孔室至少构成两层孔室层。

进一步地，所述氮化镓骨架形成在一衬底上，所述衬底选自蓝宝石、硅片、氮化镓中的任意一种。

本发明的另一目的还在于提供一种泡沫氮化镓的制作方法，包括：在衬底上形成氮化镓层；对所述氮化镓层进行湿法刻蚀，以形成氮化镓骨架及位于所述氮化镓骨架内部且彼此贯通的多个孔室。

进一步地，对所述氮化镓层进行湿法刻蚀的具体方法包括：以所述氮化镓层作为光阳极，以金属电极作为阴极，将所述氮化镓层放置于刻蚀液中进行光电化学刻蚀。

进一步地，所述刻蚀液选自咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、季铵盐类离子液体中的任意一种；其中，在各离子液体中，阴离子选自三氟甲磺酸盐、硝酸盐、硫酸盐、高氯酸盐中的任意一种。

进一步地，对所述氮化镓层进行湿法刻蚀的电压为1V～20V，刻蚀时间为1min～20min。

进一步地，在对所述氮化镓层进行湿法刻蚀之前，所述泡沫氮化镓的制作方法还包括：对所述衬底及其上形成的氮化镓层依次在丙酮和无水乙醇进行超声清洗。

本发明通过对氮化镓层进行刻蚀，使该呈平面状的氮化镓层形成了由氮化镓骨架以及位于该氮化镓骨架内部的彼此贯通的孔室组成的泡沫氮化镓，相比呈平面状的氮化镓，有效提高了对活性物质的附着力，增大了与活性物质的真实接触面积，从而在光电化学方面具有更好的应用；与此同时，根据本发明的泡沫氮化镓还兼具呈平面状的氮化镓的特点。另外，根据本发明的泡沫氮化镓的制作方法工艺简单，易于操作。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是根据本发明的实施例1的泡沫氮化镓材料的剖面图；