[发明专利]两步化学气相沉积法生长稀氮化GaNSb纳米线有效

专利信息
申请号: 202011291234.8 申请日: 2020-11-18
公开(公告)号: CN114516658B 公开(公告)日: 2023-07-25
发明(设计)人: 何颂贤;王巍;叶晨宝 申请(专利权)人: 香港城市大学深圳研究院
主分类号: C01G30/00 分类号: C01G30/00;B82Y30/00;B82Y40/00
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 刘鑫;姚亮
地址: 518057 广东省*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 化学 沉积 生长 氮化 gansb 纳米
【权利要求书】:

1.一种稀氮化GaNSb纳米线的制备方法,其包括以下步骤:

在双区固相源化学气相沉积系统的源区装载锑化镓,生长区装载催化剂基片;

向源区和生长区中通入氢气,将源区和生长区分别加热至其相应的第一预设温度;所述源区的第一预设温度高出所述生长区的第一预设温度100~260℃;

接着向源区和生长区中通入氨气,此时仍然保持氢气的持续通入,将源区和生长区分别加热至其相应的第二预设温度;所述源区的第二预设温度高出所述源区的第一预设温度20~150℃;所述源区的第二预设温度高出所述生长区的第二预设温度220~320℃;待源区和生长区达到各自第二预设温度后继续保温反应,然后冷却降温,于生长区得到稀氮化GaNSb纳米线。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述源区的第一预设温度为750~820℃,所述生长区的第一预设温度为560~650℃。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述源区的第二预设温度为840~900℃,所述生长区的第二预设温度为580~620℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述催化剂基片为带金催化剂薄膜的Si/SiO2基片。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其中,所述金催化剂薄膜的厚度为0.1~10nm。

6.根据权利要求4所述的制备方法,其中,所述锑化镓与所述催化剂基片的距离为8~20cm。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其中,通入氢气的流速为50~300sccm。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其中,通入氨气的流速为10~50sccm。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其中,在所述源区和所述生长区的中部分别装载硫磺。

10.根据权利要求1所述的制备方法,其中,待源区和生长区达到各自第二预设温度后继续保温反应的时间为10~40min。

11.权利要求1~10任一项所述制备方法制备获得的稀氮化GaNSb纳米线。

12.根据权利要求11所述的稀氮化GaNSb纳米线,其中,该稀氮化GaNSb纳米线中N原子的百分含量≤5%,纳米线纵横比>250,纳米线生长密度>7根/μm2

13.权利要求11或12所述稀氮化GaNSb纳米线作为光电子器件的材料在制备场效应晶体管、光电探测器、发光二极管或太阳能电池中的应用。

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