具有非线性电学特性的Au/Ge分形纳米薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种制备金（Au）诱导非晶半导体锗（Ge）的晶化方法及其分形纳米薄膜的非线性电学特性。本发明主要内容是：利用真空热蒸发技术，将高纯Ge（纯度：99.9wt.%）和高纯Au（纯度：99.99wt.%）分别放置于真空热蒸发装置中的钨丝花篮上。在室温下当真空度优于2×10-5Torr时，先蒸发半导体Ge，然后在保持真空度不变的条件下，后蒸发金属Au。衬底选择单晶氯化钠（100）晶面。将预先在室温条件下制备的Au/Ge双层膜置于真空炉中，在真空度优于2×10-5Torr时，在120℃，150℃，180℃，210℃分别真空退火30分钟，分别可以获得分形维数1.653，1.756，1.781，1.878的分形纳米薄膜。本发明的特点是通过控制真空热蒸发技术参数，可以达到不同形态特征及其拥有非线性电学特性分形纳米薄膜。

主权项

1.一种具有非线性电学特性的Au/Ge分形纳米薄膜的制备方法，其特征在于具有以下过程和步骤：a.参考热蒸发公式：，本发明人设计设定了Au:Ge=1.66:1（摩尔比），根据该摩尔比制备Au和Ge分别为25和20纳米的薄膜；将一定质量的高纯Ge(纯度99.9 wt.%)和高纯Au(纯度99.99 wt.%)分别放置于真空热蒸发装置中的钨丝花篮上；衬底选择单晶氯化钠(100)晶面；在室温下当真空度优于2 ×10^-5 Torr时，在室温条件下先蒸发半导体Ge，然后在保持真空度不变的条件下，后蒸发金属Au，即可得到室温下的Au/Ge双层膜；b.将室温条件下制备的Au/Ge双层膜置于真空炉中，在真空度优于2 ×10^-5 Torr时，在120～210℃温度范围内将薄膜样品分别真空退火30分钟，获得分形维数为1.653，1.756，1.781，1.878的分形纳米薄膜；选择120℃～210℃为真空退火的温度范围，可成功制备不同维数的分形纳米薄膜材料；其中，最佳退火温度为150℃；c.对几种不同形态特征：即不同分形维数的分形纳米薄膜分别进行电压-电流(V-I)性能测量；结果呈现：在120℃，180℃和210℃分别真空退火为30分钟获得的分形纳米薄膜具有常规的欧姆特性，即：电压(V)/电流(I)是定值；而在150℃真空退火为30分钟获得的分形纳米薄膜具有反常的欧姆特性，即：dR/dI是负值，这种分形纳米薄膜呈现非线性电学特性。