專利名稱：采用氫致自催化法生長含銦氮化物納米材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體材料生長技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用氫致自催化 法生長含銦氮化物納米材料的方法。
背景技術(shù)：
含銦氮化物，包括氮化銦(InN)、銦鎵氮(InGaN)、銦鋁氮(InAlN)、鋁 銦鎵氮(AlInGaN)等，是一類重要化合物半導體。它們在高速大功率電子 器件、太赫茲電子學、照明、高密度光存儲、環(huán)境處理與檢測、生物、醫(yī) 藥領(lǐng)域的應用十分廣泛。與此相對應，含銦氮化物的納米材料日益受到人 們的重視。
現(xiàn)在，含銦氮化物(主要是InN)的納米材料的主要生長方法是基于氣-固(VS)機制。這種方法是利用銦的氧化物(Iri203)或氯化物(InClx)與氨氣 (NH》的反應來得到含銦氮化物納米材料。這種方法己經(jīng)實現(xiàn)了InN的納米 管、棒。這種方法的缺點是所得納米材料的質(zhì)量比較差。原因是氧/氯化銦 所帶來的氧/氯污染在該類方法中不可避免，而這些污染會大大劣化所獲得 納米材料的光學、電學性質(zhì)。
另外，還有一種利用金屬銦(In)與氨氣(NH3)直接反應的"自催化"方法。 在這種方法，液態(tài)金屬銦將作為催化劑，引起氣-液-固(VLS)生長機制。而 VLS機制是現(xiàn)在普遍采用的一種生長納米材料的機制。因此，這種方法也 可以得到如InN的納米線、棒等含銦氮化物納米材料。在這里，由于采用 了金屬銦，而不是金、鎳等外來金屬催化劑，來制備含銦氮化物的納米材 料，所以這種方法被稱為"自催化"方法。
"自催化"方法可以在根本上避免氧、氯、外來金屬污染，因此有希望 生長出高質(zhì)量的含銦氮化物的納米材料。
但是"自催化"方法現(xiàn)在僅僅在特殊設計的化學氣相沉積設備中實現(xiàn)， 其通用性很差。而且在材料質(zhì)量上，采用這種特殊設備生長的材料難以與
金屬有機物化學氣相沉積(MOCVD)、分子束外延(MBE)等生長的材料相 匹敵。MOCVD、 MBE作為兩種主要的高級材料生長技術(shù)，其生長所得材 料質(zhì)量被公認為是其它技術(shù)無法比擬的。尤其是MOCVD技術(shù)，已經(jīng)在工 業(yè)得到了廣泛的應用。
如果能夠在MOCVD設備上利用"自催化"方法生長出高質(zhì)量的含銦 氮化物的納米材料，那無疑將是非常理想。然而，金屬銦不是金屬有機物， 揮發(fā)能力很弱，無法作為銦的原料直接應用在MOCVD設備中。如何克服 這些困難正是本發(fā)明所要闡述的。

發(fā)明內(nèi)容
(一) 要解決的技術(shù)問題
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種采用氫致自催化法生長含 銦氮化物納米材料的方法，以實現(xiàn)在MOCVD設備上利用自催化方法生長 出高質(zhì)量的含銦氮化物的納米材料。
(二) 技術(shù)方案
為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的 一種采用氫致自催化法生長含銦氮化物納米材料的方法，該方法包
括加熱反應室，當反應室溫度升到生長溫度時，利用氫氣和氮氣為載氣 將含有銦源的反應物與氨氣通入到反應室中進行反應，同時控制氫氣和氮 氣的比例，反應物在還原氣氛下產(chǎn)生金屬銦液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦液滴 作為催化劑，催化反應物形成含銦氮化物納米材料。
上述方案中，所述含銦氮化物納米材料為普通納米材料或特殊形貌的 納米材料，所述普通納米材料至少包括納米棒、納米線和納米管，所述特 殊形貌的納米材料至少包括納米花；所述氫氣為未經(jīng)過活化處理的氫氣， 或為經(jīng)過活化處理的氫氣，所述經(jīng)過活化處理的氫氣是在氫氣通入反應室 之前對其使用射頻等離子體加以活化；所述銦源為三甲基銦TMIn，或為 乙基二甲基銦EDMIn。
上述方案中，所述含銦氮化物納米材料至少包括氮化銦InN、銦鎵氮 InGaN、銦鋁氮InAlN和鋁銦鎵氮AlInGaN
上述方案中，當所述含銦氮化物納米材料為氮化銦InN時，所述氫氣 和氮氣的比例為1 : 40，所述生長溫度為350至550°C，所述反應物為氨 氣NH3與TMIn， NH3的流量為3 SLM， TMIn的流量為1(Himol/min，所 述生長過程具體包括當通入反應室的氫氣和氮氣的比例達到1 : 40時， 將有一部分TMIn在氫氣還原作用下生成金屬銦液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦 液滴作為催化劑，催化氨氣NH3與另一部分TMIn通過氣-液-固VLS生長 機制發(fā)生反應，在反應室中的襯底表面生成氮化銦InN的納米材料。
上述方案中，當所述含銦氮化物納米材料為銦鎵氮InGaN時，所述氫 氣和氮氣的比例為l :00，所述生長溫度為500至85(TC，所述反應物為 氨氣NH3、 TMIn與鎵源TMGa， NH3的流量為3 SLM, TMIn的流量為 10(imol/min， TMGa的流量為1.5|jmol/min，所述生長過程具體包括當通 入反應室的氫氣和氮氣的比例達到1 : 100時，將有一部分TMIn在氫氣還 原作用下生成金屬銦液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦液滴作為催化劑，催化氨氣 NH3與TMGa以及另一部分TMIn，通過氣-液-固VLS生長機制發(fā)生反應， 在反應室中的襯底表面生成銦鎵氮InGaN的納米材料。
上述方案中，當所述含銦氮化物納米材料為銦鋁氮InAlN時，所述氫 氣和氮氣的比例為1 : 100，所述生長溫度為500至85(TC，所述反應物為 氨氣NH3、 TMIn與鋁源TMAl， NH3的流量為3 SLM， TMIn的流量為 10|imol/min， TMA1的流量為l|imol/min，所述生長過程具體包括當通 入反應室的氫氣和氮氣的比例達到1 : 100時，將有一部分TMIn在氫氣還 原作用下生成金屬銦液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦液滴作為催化劑，催化氨氣 NH3與TMA1以及另一部分TMIn，通過氣-液-固VLS生長機制發(fā)生反應， 在反應室中的襯底表面生成銦鋁氮InAIN的納米材料。
上述方案中，當所述含銦氮化物納米材料為鋁銦鎵氮AlInGaN時，所 述氫氣和氮氣的比例為1 : 100，所述生長溫度為500至850'C，所述反應 物為氨氣腿3、 TMIn、鎵源TMGa與鋁源TMAl， NH3的流量為3 SLM， TMIn的流量為10nmol/min， TMGa的流量為1.5|imol/min， TMA1的流量 為lpmol/min，所述生長過程具體包括當通入反應室的氫氣和氮氣的比 例達到1 : 100時，將有一部分TMIn在氫氣還原作用下生成金屬銦液滴， 利用產(chǎn)生的金屬銦液滴作為催化劑，催化氨氣NH3與TMGa、 TMA1以及
另一部分TMIn，通過氣-液-固VLS生長機制發(fā)生反應，在反應室中的襯 底表面生成鋁銦鎵氮AlInGaN的納米材料。
上述方案中，所述TMIn、 TMGa、 TMA1、氫氣、氮氣的流量具體值 以及它們之間的比例的具體值隨不同的反應室結(jié)構(gòu)、大小的變化而做相應 調(diào)整；所述TMGa、 TMA1的流量要根據(jù)所希望得到的納米材料的組分來 決定，如果希望得到高Ga、 Al組分的含銦氮化物納米材料，則應當加大 Ga源、Al源的流量。
上述方案中，所述氫致自催化法至少包括金屬有機物化學氣相沉積方 法MOCVD和熱壁化學氣相沉積方法CVD。
(三)有益效果
本發(fā)明利用氫氣的還原作用，從反應物中產(chǎn)生金屬銦液滴，基于所謂 的"自催化"機制，實現(xiàn)含銦氮化物納米材料的生長。由于本發(fā)明在根本 上避免氧、氯、外來金屬污染，因此可以生長出高質(zhì)量的含銦氮化物的納 米材料，實現(xiàn)了在MOCVD設備上利用自催化方法生長出高質(zhì)量的含銦氮 化物的納米材料。
另外，本發(fā)明提供的這種采用氫致自催化法生長含銦氮化物納米材料 的方法，還可以推廣到普通的化學氣相沉積CVD設備中去。


圖1是本發(fā)明采用的MOCVD反應室的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實 施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
本發(fā)明的實現(xiàn)原理是利用反應物(銦的金屬有機物)在還原氣氛下
容易形成金屬銦(In)的性質(zhì)，產(chǎn)生金屬銦液滴，而金屬銦液滴將作為催化
劑，催化反應物形成含銦氮化物納米材料。在這里，還原氣氛將由氫氣的 引入來獲得。"自催化"機制所利用的金屬銦催化劑也是含銦氮化物的反應
利用氫氣對含銦氮化物的特殊作用來實現(xiàn)"自催化"法。由于In-N鍵比 較脆弱，在氫氣所導致的還原氣氛下，In-N鍵非常容易斷裂，從而使金屬 銦容易生成。與此形成對比的是，其它III族金屬(A1、 Ga)與氮(N)原子會形 成比較強的的鍵(A1-N、 Ga-N)。由于這些性質(zhì)，氫氣的引入會抑制含銦氮 化物的生成，增加金屬銦的生成量；另一方面，不含銦氮化物(A1N、 GaN、 AlGaN)的生成基本不受氫的影響。
基于以上考慮，本發(fā)明提出氫致自催化法來生長含銦氮化物納米材 料。雖然本發(fā)明的出發(fā)點是為了在MOCVD中實現(xiàn)自催化法，但是氫致自 催化法無疑也可以推廣到普通的化學氣相沉積-CVD設備中去。
基于上述實現(xiàn)原理，本發(fā)明提供了一種采用氫致自催化法生長含銦氮 化物納米材料的方法，該方法包括以下步驟加熱反應室，當反應室溫度 升到生長溫度時，利用氫氣和氮氣為載氣將含有銦源的反應物與氨氣通入 到反應室中進行反應，同時控制氫氣和氮氣的比例，反應物在還原氣氛下 產(chǎn)生金屬銦液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦液滴作為催化劑，催化反應物形成含 銦氮化物納米材料。
上述含銦氮化物納米材料為普通納米材料或特殊形貌的納米材料，所 述普通納米材料至少包括納米棒、納米線和納米管，所述特殊形貌的納米 材料至少包括納米花；所述氫氣為未經(jīng)過活化處理的氫氣，或為經(jīng)過活化 處理的氫氣，所述經(jīng)過活化處理的氫氣是在氫氣通入反應室之前對其使用 射頻等離子體加以活化；所述銦源為三甲基銦(TMIn)或乙基二甲基銦 (EDMIn)。
上述含銦氮化物納米材料至少包括氮化銦(InN)、銦鎵氮(InGaN)、 銦鋁氮(InAlN)和鋁銦鎵氮(AlInGaN)等。
當所述含銦氮化物納米材料為InN時，所述氫氣和氮氣比例的典型值 為1 : 40，所述生長溫度為350至550°C ，所述反應物為氨氣NH3與TMIn， NH3的流量為3SLM， TMIn的流量為10|amol/min,所述生長過程具體包 括當通入反應室的氫氣和氮氣的比例達到1 : 40時，將有一部分TMIn 在氫氣還原作用下生成金屬銦液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦液滴作為催化劑， 催化氨氣NH3與另一部分TMIn通過氣-液-固VLS生長機制發(fā)生反應，在
反應室中的襯底表面生成InN的納米材料。
當所述含銦氮化物納米材料為InGaN時，所述氫氣和氮氣比例的典型 值為1 : 100，所述生長溫度為500至85(TC，所述反應物為氨氣NH3、TMIn 與鎵源(TMGa)， NH3的流量為3 SLM， TMIn的流量為10|imol/min， TMGa 的流量為1.5^imol/min，所述生長過程具體包括當通入反應室的氫氣和 氮氣的比例達到1 : 100時，將有一部分TMIn在氫氣還原作用下生成金屬 銦液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦液滴作為催化劑，催化氨氣NH3與TMGa以及 另一部分TMIn，通過氣-液-固VLS生長機制發(fā)生反應，在反應室中的襯 底表面生成InGaN的納米材料。
當所述含銦氮化物納米材料為InAlN時，所述氫氣和氮氣比例的典型 值為1 : 100，所述生長溫度為500至85(TC，所述反應物為氨氣NH3、TMIn 與鋁源(TMA1)， NH3的流量為3 SLM， TMIn的流量為10nmol/min， TMA1 的流量為lpmol/min，所述生長過程具體包括當通入反應室的氫氣和氮 氣的比例達到1 : 100時，將有一部分TMIn在氫氣還原作用下生成金屬銦 液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦液滴作為催化劑，催化氨氣NH3與TMA1以及另 一部分TMIn，通過氣-液-固VLS生長機制發(fā)生反應，在反應室中的襯底 表面生成InAlN的納米材料。
當所述含銦氮化物納米材料為AlInGaN時，所述氫氣和氮氣比例的典 型值為1 : 100，所述生長溫度為500至850。C，所述反應物為氨氣NH3、 TMIn、鎵源TMGa與鋁源TMAl， NH3的流量為3 SLM， TMIn的流量為 10jimol/min， TMGa的流量為1.5pmol/min， TMA1的流量為lpmol/min， 所述生長過程具體包括當通入反應室的氫氣和氮氣的比例達到1 : 100 時，將有一部分TMIn在氫氣還原作用下生成金屬銦液滴，利用產(chǎn)生的金 屬銦液滴作為催化劑，催化氨氣皿3與TMGa、TMAl以及另一部分TMIn， 通過氣-液-固VLS生長機制發(fā)生反應，在反應室中的襯底表面生成 AlInGaN的納米材料。
上述氫致自催化法至少包括金屬有機物化學氣相沉積方法(MOCVD) 和熱壁化學氣相沉積方法(CVD)。
下面以MOCVD方法生長InN納米材料為例子，來說明如何在MOCVD中實現(xiàn)氫致自催化法。如圖1所示，圖l是本發(fā)明采用的MOCVD反應室的
結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖l所示的反應室中，氫氣(H》、氮氣(N2)、氨氣(NH3)、銦源(一般 是三甲基銦，英文縮寫TMIn)被同時通入反應室。其中，氫氣(H。、氮氣 (N2)并不是反應生成氮化物所需要的反應物。它們主要有兩個作用首先 是作為載氣將反應物金屬有機物TMIn帶入反應室；其次是調(diào)節(jié)反應室的
還原性氣氛的強弱。具體過程如下
當反應室溫度升到生長溫度時，將氫氣(H2)、氮氣(N2)、氨氣(NH》與 TMIn通入反應室。氨氣(NHs)將與TMIn在放置于加熱器(Heater)上的襯底 (Substrate)表面反應生成InN納米材料。在反應過程中，氫氣和氮氣的比 例是非常重要的一個生長參數(shù)。過多的氫氣會加強還原性氣氛，阻礙含銦 氮化物的生成，從而使產(chǎn)物主要是金屬銦。過多的氮氣將減少金屬銦的生 成，將導致含銦氮化物以薄膜的形式生成，而不是本發(fā)明所需要的納米材 料的形式。 一般來說，對于InN,氫氣和氮氣的流量比例一般在1: 40左 右；對于InGaN、 IaAlN、 AlInGaN，氫氣和氮氣的比例要更低，大約在l: 100左右。
生長溫度也是一個重要參數(shù)，對于InN， 一般在350至55(TC之間比 較好；對于其他含銦氮化物納米材料(如InGaN、 InAlN、 AlInGaN)，就 需要比較高的生長溫度了，大致在500至850'C之間。反應室的壓力典型 值為l個大氣壓左右。
當氫氣和氮氣的比例達到合適數(shù)值(即達到1: 40左右)時，將有一 部分TMIn生成金屬銦。由于金屬銦的熔點只有156°C,遠低于含銦氮化物 的生長溫度(一般大于400°C)，所生成金屬銦將以液態(tài)形式存在于反應室 中的襯底表面。因此這些液態(tài)金屬銦將作為催化劑引起另一部分TMIn和 氨氣通過VLS機制反應而在襯底表面生成InN的納米材料。
以上說的是在MOCVD中利用氫致自催化法生長InN納米材料。如果 要以同樣的方法制備InGaN、 AlInGaN納米材料，只需要往反應室中添加 通入鎵(Ga)源(一般是三甲基鎵,英文縮寫TMGa)、鋁(A1)源(一般是三甲基 鋁,英文縮寫TMA1)就可以。、氨氣(NH3)會與In源以及Ga源、Al源一起發(fā)
生反應，生成各種含銦氮化物合金。
其中，Ga源、Al源的流量要根據(jù)所希望得到的納米材料的組分來決
定。如果想得到高Ga、 Al組分的含銦氮化物納米材料，則應當加大Ga 源、Al源的流量。
另外，由于銦在生長溫度這種高溫下形成In-N鍵的能力比較弱，導致 銦不容易并入納米材料中。因此一般在生長中，In的流量(以摩爾流量表 示)要比Ga、 Al大IO倍左右。In、 Ga、 Al、氫氣、氮氣的流量具體值以 及它們之間的比例的具體值隨不同的反應室結(jié)構(gòu)、大小的變化而應該做相 應調(diào)整。
以下給出一些生長含銦氮化物納米材料的所需原料及其典型的流量值。
AlInGaN 納米材料TMIn( 10pmol/min), TMGa(1.5|nmol/min)， TMAl( 1 ,ol/min) ， NH3(3 SLM).
InGaN納米材料TMIn(10|imol/min), TMGa(1.5)jmol/min)， NH3(3 SLM).
InAIN納米材料TMIn(10pmol/min), TMAl(l |imol/min), NH3(3 SLM). InN納米材料TMIn(10|imol/min),NH3(3 SLM)。
以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行 了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而 己，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種采用氫致自催化法生長含銦氮化物納米材料的方法，其特征在于，該方法包括加熱反應室，當反應室溫度升到生長溫度時，利用氫氣和氮氣為載氣將含有銦源的反應物與氨氣通入到反應室中進行反應，同時控制氫氣和氮氣的比例，反應物在還原氣氛下產(chǎn)生金屬銦液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦液滴作為催化劑，催化反應物形成含銦氮化物納米材料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用氫致自催化法生長含銦氮化物納米材 料的方法，其特征在于，所述含銦氮化物納米材料為普通納米材料或特殊形貌的納米材料，所 述普通納米材料至少包括納米棒、納米線和納米管，所述特殊形貌的納米 材料至少包括納米花；所述氫氣為未經(jīng)過活化處理的氫氣，或為經(jīng)過活化處理的氫氣，所述 經(jīng)過活化處理的氫氣是在氫氣通入反應室之前對其使用射頻等離子體加 以活化；所述銦源為三甲基銦TMIn，或為乙基二甲基銦EDMIn。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用氫致自催化法生長含銦氮化物納 米材料的方法，其特征在于，所述含銦氮化物納米材料至少包括氮化銦 InN、銦鎵氮InGaN、銦鋁氮InAlN和鋁銦鎵氮AlInGaN。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用氫致自催化法生長含銦氮化物納米材 料的方法，其特征在于，當所述含銦氮化物納米材料為氮化銦InN時，所 述氫氣和氮氣的比例為1 : 40，所述生長溫度為350至550°C，所述反應 物為氨氣NH3與TMIn，NH3的流量為3 SLM， TMIn的流量為10pmol/min，所述生長過程具體包括當通入反應室的氫氣和氮氣的比例達到1 : 40時，將有一部分TMIn 在氫氣還原作用下生成金屬銦液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦液滴作為催化劑， 催化氨氣NH3與另一部分TMIn通過氣-液-固VLS生長機制發(fā)生反應，在 反應室中的襯底表面生成氮化銦InN的納米材料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用氫致自催化法生長含銦氮化物納米材 料的方法，其特征在于，當所述含銦氮化物納米材料為銦鎵氮InGaN時， 所述氫氣和氮氣的比例為1 : 100，所述生長溫度為500至850。C，所述反 應物為氨氣NH3、 TMIn與鎵源TMGa， NH3的流量為3 SLM， TMIn的流 量為10]Limol/min， TMGa的流量為1.5^nol/min，所述生長過程具體包括 當通入反應室的氫氣和氮氣的比例達到1 : 100時，將有一部分TMIn 在氫氣還原作用下生成金屬銦液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦液滴作為催化劑， 催化氨氣NH3與TMGa以及另一部分TMIn，通過氣-液-固VLS生長機制 發(fā)生反應，在反應室中的襯底表面生成銦鎵氮InGaN的納米材料。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用氫致自催化法生長含銦氮化物納米材 料的方法，其特征在于，當所述含銦氮化物納米材料為銦鋁氮InAlN時， 所述氫氣和氮氣的比例為1 : 100，所述生長溫度為500至85(TC，所述反 應物為氨氣NH3、 TMIn與鋁源TMAl， NH3的流量為3 SLM， TMIn的流 量為10(imol/min， TMA1的流量為lpmol/min，所述生長過程具體包括當通入反應室的氫氣和氮氣的比例達到1 : 100時，將有一部分TMIn 在氫氣還原作用下生成金屬銦液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦液滴作為催化劑， 催化氨氣NH3與TMA1以及另一部分TMIn,通過氣-液-固VLS生長機制 發(fā)生反應，在反應室中的襯底表面生成銦鋁氮InAlN的納米材料。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用氫致自催化法生長含銦氮化物納米材 料的方法，其特征在于，當所述含銦氮化物納米材料為鋁銦鎵氮AlInGaN 時，所述氫氣和氮氣的比例為1 : 100，所述生長溫度為500至85(TC，所 述反應物為氨氣NH3、 TMIn、鎵源TMGa與鋁源TMAl， NH3的流量為3 SLM， TMIn的流量為10|imol/min， TMGa的流量為1.5|imol/min， TMA1 的流量為lpmol/min，所述生長過程具體包括當通入反應室的氫氣和氮氣的比例達到1 : 100時，將有一部分TMIn 在氫氣還原作用下生成金屬銦液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦液滴作為催化劑， 催化氨氣NH3與TMGa、 TMAI以及另一部分TMIn，通過氣-液-固VLS 生長機制發(fā)生反應，在反應室中的襯底表面生成鋁銦鎵氮AlInGaN的納米 材料。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項所述的采用氫致自催化法生長含銦 氮化物納米材料的方法，其特征在于，所述TMIn、 TMGa、 TMA1、氫氣、 氮氣的流量具體值以及它們之間的比例的具體值隨不同的反應室結(jié)構(gòu)、大 小的變化而做相應調(diào)整；所述TMGa、 TMA1的流量要根據(jù)所希望得到的納米材料的組分來決 定，如果希望得到高Ga、 Al組分的含銦氮化物納米材料，則應當加大Ga 源、Al源的流量。
9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用氫致自催化法生長含銦氮化物納米材 料的方法，其特征在于，所述氫致自催化法至少包括金屬有機物化學氣相 沉積方法MOCVD和熱壁化學氣相沉積方法CVD。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導體材料生長技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種采用氫致自催化法生長含銦氮化物納米材料的方法，該方法包括加熱反應室，當反應室溫度升到生長溫度時，利用氫氣和氮氣為載氣將含有銦源的反應物與氨氣通入到反應室中進行反應，同時控制氫氣和氮氣的比例，反應物在還原氣氛下產(chǎn)生金屬銦液滴，利用產(chǎn)生的金屬銦液滴作為催化劑，催化反應物形成含銦氮化物納米材料。利用本發(fā)明，可以生長出高質(zhì)量的含銦氮化物的納米材料，實現(xiàn)了在MOCVD設備上利用自催化方法生長出高質(zhì)量的含銦氮化物的納米材料。另外，本發(fā)明提供的這種采用氫致自催化法生長含銦氮化物納米材料的方法，還可以推廣到普通的化學氣相沉積CVD設備中去。
文檔編號C01G15/00GK101367510SQ20071012028
公開日2009年2月18日 申請日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者劉祥林, 康亭亭 申請人:中國科學院半導體研究所