一种用Ga₂O₃/GaN混合粉末制备氮化镓纳米线阵列的方法

摘要

一种用Ga₂O₃/GaN混合粉末制备氮化镓纳米线阵列的方法，将Ga₂O₃与GaN混合研磨装入小瓷舟中；将镀有3nm厚的Au作催化剂的Al₂O₃基片放到石英玻璃管中；然后将小瓷舟放入，并保证镓源中心与基片中心距离为11cm；将管式炉升温至1100℃，升温过程中先通入氩气，后换氨气流量为30sccm/min保持30min，再换用氩气自然冷却到室温，所得的Al₂O₃衬底材料的表面的淡黄色物质即为氮化镓纳米线。本发明采用Ga₂O₃/GaN混合镓源，使得GaN纳米线持续生长，质量大为提高。由于采用不同的生长位置和氨气流量，使制备的氮化镓纳米线阵列的直径和长度更均匀，垂直取向性更好，过程可控。

主权项

一种用Ga₂O₃/GaN混合粉末制备氮化镓纳米线阵列的方法，其特征在于：将不同的单一镓源Ga₂O₃与GaN混合研磨作为制备氮化镓纳米线阵列的镓源，采用电子束蒸发法将镀有3nm厚的Au作催化剂的Al₂O₃基片，通过改变基片位置、氨气流量，获得氮化镓纳米线阵列的生长最优条件，并实现GaN纳米线阵列的可控制备；具体步骤如下：(1)、镓源的制备；将纯度为99.999%的GaN及纯度为99.999%的Ga₂O₃ 按质量比混合后研磨，得粒径为700‑900nm,长度为2μm的混合镓源；(2)、氮化镓纳米线阵列的生长    ①、取步骤（1）中充分研磨的Ga₂O₃与GaN的混合镓源，装入小瓷舟中；    ②、将所述的Al₂O₃基片放到石英玻璃管中，测量好基片中心与石英玻璃管端面距离；    ③、然后将小瓷舟放到石英玻璃管中，并保证镓源中心与基片中心距离为11cm～13cm，再将石英玻璃管横着放入管式炉，并使小瓷舟对准管式炉正中央；④、通入流量为20sccm氩气, 并将管式炉升温至1100℃，然后停止氩气，通入流量为15sccm氨气并保持30min, 最后停止氨气换用氩气，在氩气氛围中自然冷却到室温，所得的Al₂O₃衬底材料的表面的淡黄色物质即为氮化镓纳米线。