[发明专利]一种多孔氮化镓单晶材料及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 202010449678.3 | 申请日： | 2020-05-25 |
| 公开（公告）号： | CN113718334A | 公开（公告）日： | 2021-11-30 |
| 发明（设计）人： | 谢奎;张飞燕 | 申请（专利权）人： | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 主分类号： | C30B25/18 | 分类号： | C30B25/18;C30B25/16;C30B29/40 |
| 代理公司： | 北京元周律知识产权代理有限公司 11540 | 代理人： | 秦萌 |
| 地址： | 350002 福建*** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 多孔 氮化 镓单晶 材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种多孔氮化镓单晶材料，其特征在于，所述多孔氮化镓单晶材料中含有10nm～1000nm的孔。
2.根据权利要求1所述的多孔氮化镓单晶材料，其特征在于，所述多孔氮化镓单晶材料为长程有序的三维连通孔结构。
3.根据权利要求1所述的多孔氮化镓单晶材料，其特征在于，所述多孔氮化镓单晶材料为多孔氮化镓单晶薄膜和/或多孔氮化镓单晶晶体。
4.根据权利要求3所述的多孔氮化镓单晶材料，其特征在于，所述多孔氮化镓单晶薄膜的表面为多孔氮化镓单晶的(100)面、(001)面中的至少一面。
5.根据权利要求3所述的多孔氮化镓单晶材料，其特征在于，所述多孔氮化镓单晶晶体的尺寸为0.1cm～30cm；所述多孔氮化镓单晶薄膜的厚度为10nm～1000μm；
优选地，所述多孔氮化镓单晶晶体的尺寸为1cm～5cm。
6.权利要求1至5任一项所述的多孔氮化镓单晶材料的制备方法，其特征在于，至少包括：将镓源与含有氨气的原料气接触反应，得到所述多孔氮化镓单晶材料；
其中，所述镓源选自磷酸镓单晶材料、焦磷酸镓单晶材料、磷酸镓钾单晶材料、镓酸锌单晶材料、镓酸镁单晶材料、镓酸钠单晶材料中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为773K～1773K；
所述反应的压力为0.1Torr～1000Torr；
所述反应的时间为1min～100h。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述含有氨气的原料气中包括氨气和氮气、氩气、氢气中的至少一种；
其中，氨气的流量记为a，氮气的流量记为b，氩气的流量记为c，氢气的流量记为d，满足：
0.01SLM≤a≤100SLM；
0SLM≤b≤100SLM；
0SLM≤c≤100SLM；
0SLM≤d≤100SLM。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括：将磷酸镓单晶、焦磷酸镓单晶、磷酸镓钾单晶、镓酸锌单晶、镓酸镁单晶、镓酸钠单晶中的至少一种在含氨氛围中反应，磷酸镓单晶、焦磷酸镓单晶、磷酸镓钾单晶、镓酸锌单晶、镓酸镁单晶、镓酸钠单晶表面氮化生长，得到多孔氮化镓单晶薄膜；
优选地，所述方法至少包括：将磷酸镓单晶、焦磷酸镓单晶、磷酸镓钾单晶、镓酸锌单晶、镓酸镁单晶、镓酸钠单晶中的至少一种在含氨氛围中反应，磷酸镓单晶、焦磷酸镓单晶、磷酸镓钾单晶、镓酸锌单晶、镓酸镁单晶、镓酸钠单晶表面氮化生长，得到多孔氮化镓单晶晶体。
10.权利要求1至5任一项所述多孔氮化镓单晶材料中的至少一种和/或根据权利要求6至9任一项所述方法制备得到的多孔氮化镓单晶材料中的至少一种在光电材料中的应用。
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