采用干法刻蚀制备氮化镓纳米线阵列的方法

摘要

本发明涉及一种利用干法刻蚀氮化镓纳米线阵列的方法，其特征在于采用了金属Ni纳米粒子点阵作为掩膜，而Ni纳米粒子点阵是通过阳极氧化铝来制作的。在GaN纳米线阵列的制作中，先在GaN模板上沉积一层金属Al，再采用电化学的方法生成多孔状阳极氧化铝，接着电子束蒸发一层金属Ni层，然后用碱溶液去除阳极氧化铝。由于阳极氧化铝的孔排列和孔径大小分布都很均匀，这样就在GaN模板上得到了金属Ni纳米粒子的点阵。然后把这个模板置于感应耦合等离子体或反应离子刻蚀的反应腔中进行刻蚀，最后再用酸去除Ni纳米粒子就得到了GaN纳米线阵列。提供的方法简单易行，所制作的GaN纳米线阵列也适合于如LED或LD光电器件的制作。

主权项

一种干法刻蚀制作GaN纳米线阵列的方法，采用Al2O3、SiC、Si或GaAs中的任意一种为衬底，其特征在于制备步骤是：(a)在衬底上生长GaN外延层作为模板；(b)在GaN外延层上蒸发金属铝层；(c)将步骤b蒸发有金属铝的衬底置于0.3mol/L的草酸或质量百分数15wt％硫酸溶液中进行电化学腐蚀，形成小孔；(d)在步骤c电化学腐蚀后再放入质量百分数为5％的磷酸，或质量百分数为6％的磷酸与质量百分数为1.8％的铬酸混合液中浸泡，去除小孔底部与下层GaN接触的氧化铝并改变小孔的尺寸；以形成规则的网状多孔阳极氧化铝薄层；(e)在步骤d形成的多孔阳极氧化铝薄层表面再电子束蒸发一层金属Ni层；(f)电子束蒸发Ni层之后的阳极氧化铝薄层采用碱溶液去除，在GaN模板上得到的金属Ni纳米颗粒点阵；(g)最后利用步骤f生成的金属Ni纳米颗粒点阵作为模板，采用干法刻蚀方法进行刻蚀，用酸去除金属Ni纳米颗粒，即得到GaN纳米线阵列。