[发明专利]一种精确引导生长高均一性直径纳米线的方法

权利要求书

1.一种精确引导生长高均一性直径纳米线的方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

第一步，基材层的形成：通过PECVD于垂直方向交替沉积多层SiO₂和Si₃N₄，形成纵向密排堆叠的基材结构，等离子体刻蚀和酸处理后形成纵向侧壁引导凹槽；

或者，在SiO₂或者Si衬底上通过电子束曝光及刻蚀获得横向平面内密排引导沟槽；

第二步，催化金属的定义：利用电子束曝光或者光刻技术在纵向侧壁引导凹槽或者密排引导沟槽的一端定义催化剂金属的条带区域，并蒸镀催化金属；

第三步，氢气等离子体处理缩球：利用氢气等离子体刻蚀方式使催化金属颗粒缩球；

第四步，非晶前驱体的淀积：将整个衬底样品沉积非晶硅前驱体，所述非晶硅前驱体的厚度大于所述引导凹槽或者大于所述密排引导沟槽的深度以形成更好的前驱体覆盖；

第五步，非晶前驱体的处理：通过等离子体刻蚀技术，将所述引导凹槽或密排引导沟槽的表面、侧壁上的非晶硅前驱体刻蚀掉，仅保留引导凹槽或引导沟槽内部的非晶硅前驱体；

第六步，纳米线的生长：加热处理样品，驱动金属催化剂颗粒以结晶生长出精确引导的高均一性直径的晶硅纳米线。

2.根据权利要求1所述的精确引导生长高均一性直径纳米线的方法，其特征在于：所述第一步，对基材结构或衬底进行光刻图形化处理，露出基材层或者衬底向下刻蚀形成引导沟槽的区域；对所述区域进行刻蚀，形成向内凹陷一定深度的引导凹槽或密排引导沟槽。

3.根据权利要求1所述的精确引导生长高均一性直径纳米线的方法，其特征在于：在第一步中，所述SiO₂厚度为：10~200 nm，Si₃N₄厚度为10~200 nm。

4.根据权利要求1所述的精确引导生长高均一性直径纳米线的方法，其特征在于：在第一步中，所述密排引导沟槽的深度或宽度为20~200 nm。