[发明专利]一种制备氮化铝和氮化镓纳米棒异质结的方法

摘要

本发明公开了一种制备氮化铝和氮化镓纳米棒异质结阵列的方法，是通过以下工艺过程实现的：用两步化学气相沉积(CVD)方法来制备，第一步，在CVD管式炉中，用无水三氯化铝(AlCl3)作为铝(Al)源，通入氨气(NH3)作为氮(N)源，反应后得到白色片状独立自支撑的AlN纳米棒阵列；第二步，在白色片状AlN纳米棒阵列上镀金(Au)作为催化剂，在CVD管式炉中，用金属镓(Ga)和NH3作为反应源在AlN纳米棒阵列上生长GaN的异质结。本发明所制备材料为氮化铝和氮化镓纳米棒阵列，其特点是：在微观上为纳米棒异质结阵列，在宏观上为独立、自支撑的白色薄片。

主权项

一种化学气相沉积制备氮化铝和氮化镓纳米棒异质结的方法，其特征在于所制备产物微观表面形貌为纳米棒的异质结阵列，宏观上为独立自支撑片状产物，并且通过以下两步制备途径实现。第一步，将装有一定量无水AlCl3(纯度为质量百分比98％)粉末的陶瓷舟放置到水平管式炉内一定位置，在管内包覆石墨纸，密封水平管式炉后抽真空到到一定程度，然后通入Ar气氛，将水平管式炉升温到预定温度，将Ar流量调至预定流量，同时通入预定流量的NH3气，将炉温升至预设温度，反应四小时，最后在Ar气保护下自然冷却到室温，在石墨衬底上可收集到独立自支撑的白色片状氮化铝产物；第二步，将装有金属Ga(纯度为质量百分比99.99％)的陶瓷舟放置在水平管式炉的中间作为反应源，将第一步反应产物片状AlN镀Au催化剂作为衬底放置在镓源下游，密封水平管式炉后抽真空到一定程度，然后在Ar氛围中升到预设温度，通入预定流量的NH3，恒温反应1‑2小时，最后在Ar气保护下自然冷却到室温，在衬底上得到氮化铝(AlN)和氮化镓(GaN)的纳米棒异质结的阵列。