管式爐、氣路系統(tǒng)和真空系統(tǒng)組成，利用化學氣相沉積法制備新型GaN螺旋狀納米線，采用金屬Ga和NH3氣分別作為Ga源和N源，10(:15粉體作為Mo源；
Cl)稱取金屬Ga盛放在陶瓷舟中，將其置于水平管式爐的中間部位，按摩爾比Mo/Ga=0.15稱取MoCl5粉體盛放在陶瓷舟中，置于距中心溫區(qū)20?30cm的上游位置，同時在距中心溫區(qū)下游20?25cm位置處放置已鍍金處理的Si襯底，密封水平管式爐；
(2)啟動真空系統(tǒng)，爐內(nèi)真空度至1X10 3 Pa時，通入Ar氣，Ar氣氣流速率為lOsccm，加熱至940°C，保溫2小時，同時扭開氨氣氣流閥以15 sccm流速通入見13氣，反應(yīng)進行2h后，斷開氨氣并冷卻至室溫，最后在Si襯底上收集一層沉積物，即為螺旋狀GaN單晶納米線，制備得到的GaN納米線呈現(xiàn)螺旋狀外形，并且是單晶結(jié)構(gòu)。
[0015]實施例3
制備螺旋狀GaN納米線，所用系統(tǒng)由硅鉬棒加熱的水平管式爐、氣路系統(tǒng)和真空系統(tǒng)組成，利用化學氣相沉積法制備新型GaN螺旋狀納米線，采用金屬Ga和NH3氣分別作為Ga源和N源，10(:15粉體作為Mo源；
Cl)稱取金屬Ga盛放在陶瓷舟中，將其置于水平管式爐的中間部位，按摩爾比Mo/Ga=0.20稱取MoCl5粉體盛放在陶瓷舟中，置于距中心溫區(qū)20?30cm的上游位置，同時在距中心溫區(qū)下游20?25cm位置處放置已鍍金處理的Si襯底，密封水平管式爐；
(2)啟動真空系統(tǒng)，爐內(nèi)真空度至I X 10 3 Pa時，通入Ar氣，Ar氣氣流速率為80sccm，加熱至1050°C，保溫0.5小時，同時扭開氨氣氣流閥以100 sccm流速通入見13氣，反應(yīng)進行Ih后，斷開氨氣并冷卻至室溫，最后在Si襯底上收集一層沉積物，即為螺旋狀GaN單晶納米線，制備得到的GaN納米線呈現(xiàn)螺旋狀外形，并且是單晶結(jié)構(gòu)。
[0016]實施例4
制備螺旋狀GaN納米線，所用系統(tǒng)由硅鉬棒加熱的水平管式爐、氣路系統(tǒng)和真空系統(tǒng)組成，利用化學氣相沉積法制備新型GaN螺旋狀納米線，采用金屬Ga和NH3氣分別作為Ga源和N源，10(:15粉體作為Mo源；
Cl)稱取金屬Ga盛放在陶瓷舟中，將其置于水平管式爐的中間部位，按摩爾比Mo/Ga=0.18稱取MoCl5粉體盛放在陶瓷舟中，置于距中心溫區(qū)20?30cm的上游位置，同時在距中心溫區(qū)下游20?25cm位置處放置已鍍金處理的Si襯底，密封水平管式爐；
(2)啟動真空系統(tǒng)，爐內(nèi)真空度降至I X 10 3 Pa時，通入Ar氣，Ar氣氣流速率為40sccm，加熱至1000°C，保溫I小時，同時扭開氨氣氣流閥以60 sccm流速通入見13氣，反應(yīng)進行1.5h后，斷開氨氣并冷卻至室溫，最后在Si襯底上收集一層沉積物，即為螺旋狀GaN單晶納米線，制備得到的GaN納米線呈現(xiàn)螺旋狀外形，并且是單晶結(jié)構(gòu)。
[0017]實施例5 制備螺旋狀GaN納米線，所用系統(tǒng)由硅鉬棒加熱的水平管式爐、氣路系統(tǒng)和真空系統(tǒng)組成，利用化學氣相沉積法制備新型GaN螺旋狀納米線，采用金屬Ga和NH3氣分別作為Ga源和N源，10(:15粉體作為Mo源；
Cl)稱取金屬Ga盛放在陶瓷舟中，將其置于水平管式爐的中間部位，按摩爾比Mo/Ga=0.19稱取MoCl5粉體盛放在陶瓷舟中，置于距中心溫區(qū)20?30cm的上游位置，同時在距中心溫區(qū)下游20?25cm位置處放置已鍍金處理的Si襯底，密封水平管式爐；
(2)啟動真空系統(tǒng)，爐內(nèi)真空度降至I X 10 3 Pa時，通入Ar氣，Ar氣氣流速率為60sccm，加熱至1020°C，保溫1.5小時，同時扭開氨氣氣流閥以80 sccm流速通入見13氣，反應(yīng)進行Ih后，斷開氨氣并冷卻至室溫，最后在Si襯底上收集一層沉積物，即為螺旋狀GaN單晶納米線，制備得到的GaN納米線呈現(xiàn)螺旋狀外形，并且是單晶結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項】
1.一種新型螺旋狀GaN單晶納米線的制備方法，其特征在于:利用化學氣相沉積法制備新型螺旋GaN納米線；采用金屬Ga和NH3氣分別作為Ga源和N源，MoCl 5作為Mo源，具體方法包括如下步驟: (O稱取金屬Ga盛放在陶瓷舟中，將其置于水平管式爐的中間部位，按摩爾比Mo/Ga=0.15?0.20稱取MoCl5盛放在陶瓷舟中，置于距中心溫區(qū)20?30cm的上游位置，同時在距中心溫區(qū)下游20?25cm位置處放置已鍍金處理的Si襯底，密封水平管式爐； (2)啟動真空系統(tǒng)，爐內(nèi)真空度至IXlO3 Pa時，通入Ar氣，加熱保溫，將Ar氣調(diào)至1sccm,同時扭開氨氣氣流閥通入冊13氣，反應(yīng)進行I?2h后，斷開氨氣并冷卻至室溫，最后在Si襯底上收集一層沉積物，即為螺旋狀GaN單晶納米線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型螺旋狀GaN單晶納米線的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述加熱的溫度為940?1050°C，保溫0.5?2小時。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型螺旋狀GaN單晶納米線的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述Ar氣的氣流速率為10?80sccm，NH3氣氣流速率為15?100 seem。4.一種新型螺旋狀GaN單晶納米線，其特征在于:利用權(quán)利要求1?3任意一項所述方法制備得到。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型螺旋狀GaN單晶納米線，其特征在于:新型螺旋狀GaN單晶納米線呈現(xiàn)螺旋狀外形，并且是單晶結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型螺旋狀GaN單晶納米線及其制備方法，屬于半導(dǎo)體納米材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域；本方法是利用化學氣相沉積法制備螺旋狀GaN納米線，稱取適量的金屬Ga盛放在陶瓷舟中，將其置于水平管式爐的中間部位，稱取適量MoCl5盛放在陶瓷舟中，置于距中心溫區(qū)20～30cm的上游位置，同時在距中心溫區(qū)20～25cm位置處放置已鍍金處理的Si襯底，密封水平管式爐；啟動真空系統(tǒng)，爐內(nèi)真空度至1×10-3Pa時；通入Ar氣，加熱保溫，將Ar氣調(diào)至10sccm，同時扭開氨氣氣流閥通入氨氣，反應(yīng)進行1~2h后，斷開氨氣并冷卻至室溫，最后在Si襯底上收集一層沉積物，即為螺旋狀GaN單晶納米線；本方法易于實現(xiàn)、工藝簡易、成本較低。
【IPC分類】B82Y30/00, B82Y40/00, C30B29/40, C30B29/62, C30B25/00
【公開號】CN105040096
【申請?zhí)枴緾N201510353880
【發(fā)明人】簡基康, 程章勇, 郭潔
【申請人】廣東工業(yè)大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月25日