Iii–v族納米結(jié)構(gòu)及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)屬于納米材料制造領(lǐng)域，尤其涉及一種采用濕法化學(xué)制作II1-V族化合物三維層狀多孔納米結(jié)構(gòu)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，II1- V族化合物半導(dǎo)體，由于具備優(yōu)異的電子和光學(xué)性能，得到人們對(duì)其的廣泛青睞。特別是對(duì)于GaN，作為第三代半導(dǎo)體的代表，由于具備大的電子漂移速度、高熱導(dǎo)率、耐高電壓、耐高溫、抗腐蝕、抗輻射、高熔點(diǎn)、高臨界擊穿電場(chǎng)和高飽和漂移速度等特點(diǎn)，使其在大功率以及高功率光電器件的制造過(guò)程中占有極其重要的位置，掀起了廣大科研工作者們對(duì)其的研究興趣，并取得了很大研究進(jìn)展。
[0003]現(xiàn)有的II1- V族化合物半導(dǎo)體，其表面積小，在異質(zhì)外延生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生晶體內(nèi)部殘余應(yīng)力，因此限制了其在氣體和生物探測(cè)器等領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的提供一種II1-V族化合物三維層狀多孔納米結(jié)構(gòu)的制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中工藝復(fù)雜、耗費(fèi)較大、對(duì)材料本身會(huì)造成不可彌補(bǔ)的損傷以及金屬納米顆粒難以去除的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種II1-V族納米結(jié)構(gòu)，包括II1-V族基底以及形成于所述II1-V族基底上的多孔結(jié)構(gòu)。
[0006]優(yōu)選的，在上述的II1-V族納米結(jié)構(gòu)中，所述每個(gè)孔包括上下相通的多個(gè)六方體空間。
[0007]優(yōu)選的，在上述的II1-V族納米結(jié)構(gòu)中，所述II1-V族基底為GaN、GaAs或GaP。
[0008]優(yōu)選的，在上述的II1-V族納米結(jié)構(gòu)中，所述每個(gè)孔的口徑為1(T50 nm。
[0009]相應(yīng)地,本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種II1-V族納米結(jié)構(gòu)的制作方法,包括步驟:
S1、對(duì)II1-V族基底進(jìn)行處理，形成粗糙的表面；
s2、室溫下，采用王水對(duì)步驟Si中處理后的II1-V族基底進(jìn)行進(jìn)一步處理，獲得具有三維層狀多孔納米結(jié)構(gòu)的πι-v族基底。
[0010]優(yōu)選的，在上述的II1-V族納米結(jié)構(gòu)的制作方法中，所述步驟Si的處理方法選自電化學(xué)法、光電化學(xué)法或者干法腐蝕中的一種。
[0011]優(yōu)選的，在上述的II1-V族納米結(jié)構(gòu)的制作方法中，所述步驟s2具體包括:在常溫條件下將步驟Si中處理后的II1-V族基底浸泡在王水溶液中，超聲攪拌并靜置，所述超聲攪拌的時(shí)間為15min?40min ;所述靜置的時(shí)間為5h?91h。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明提供的II1-V族化合物半導(dǎo)體三維層狀多孔結(jié)構(gòu)，由于其采用了濕法腐蝕手段，同時(shí)避免了金屬輔助，因此其制備方法簡(jiǎn)單，成本低，易于實(shí)現(xiàn)，不會(huì)損傷II1- V族基底材料本身。所獲得的三維層狀多孔結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)新穎，具備超大的比表面積，可潛在將其應(yīng)用于外延生長(zhǎng)中的支持襯底，超靈敏的生物化學(xué)傳感器，太陽(yáng)能電池等相關(guān)領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1所示為本發(fā)明具體實(shí)施例1中所獲得的三維層狀多孔納米結(jié)構(gòu)的SEM圖；
圖2所示為本發(fā)明具體實(shí)施例2中所獲得的三維層狀多孔納米結(jié)構(gòu)的SEM圖；
圖3所示為本發(fā)明具體實(shí)施例3中所獲得的三維層狀多孔納米結(jié)構(gòu)的SEM圖；
圖4所示為本發(fā)明具體實(shí)施例4中所獲得的三維層狀多孔納米結(jié)構(gòu)的SEM圖；
圖5所示為本發(fā)明具體實(shí)施例5中所獲得的三維層狀多孔納米結(jié)構(gòu)的SEM圖；
圖6所示為本發(fā)明具體實(shí)施例6中所獲得的三維層狀多孔納米結(jié)構(gòu)的SEM圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種II1-V族納米結(jié)構(gòu)，包括II1-V族基底以及形成于所述II1-V族基底上的多孔結(jié)構(gòu)，所述多孔結(jié)構(gòu)為三維多層結(jié)構(gòu)，所述每個(gè)孔包括上下相通的多個(gè)六方體空間。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)了一種I1-V族納米結(jié)構(gòu)的制作方法，包括步驟:
S1、對(duì)II1-V族基底進(jìn)行處理，形成粗糙的表面；
s2、室溫下，采用王水對(duì)步驟Si中處理后的II1-V族基底進(jìn)行進(jìn)一步處理，獲得具有三維層狀多孔納米結(jié)構(gòu)的πι-v族基底。
[0017]本發(fā)明的II1-V族納米結(jié)構(gòu)，具有陣列化的多孔結(jié)構(gòu)，具備體材料不具有的獨(dú)特性質(zhì)如:非常大的表面積，量子限制效應(yīng)以及用于材料生長(zhǎng)可以降低材料的缺陷密度等大的表面積特性，并可有效減少因異質(zhì)外延生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的晶體內(nèi)部殘余應(yīng)力，使多孔材料適合用于氣體和生物探測(cè)器，量子限制效應(yīng)使多孔材料適合于光學(xué)應(yīng)用，而應(yīng)力減少使其適用于高質(zhì)量晶體生長(zhǎng)的支持襯底。
[0018]本發(fā)明通過(guò)下列實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明:根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
[0019]實(shí)施例1
a)對(duì)GaN基底進(jìn)行表面清洗；在GaN基底上形成一歐姆接觸電極；將GaN基底浸入離子液體1- 丁基-3-甲基咪唑高氯酸鹽，并加入偏壓8V和UV光源，反應(yīng)25min，對(duì)GaN基底進(jìn)行陽(yáng)極刻蝕，制備得到具有粗糙表面的GaN基底；
b)對(duì)已獲得GaN粗糙表面，在常溫的條件下，將其浸泡于已配好的王水溶液中，超聲攪拌25min，然后在靜置45h。
[0020]圖1所示為實(shí)施例1所獲得的結(jié)構(gòu)的SEM圖，由圖1中可以看出，所獲得的結(jié)構(gòu)呈三維層狀多孔結(jié)構(gòu)，而且形貌結(jié)構(gòu)一致(呈六方狀)，層狀分布明顯。
[0021]實(shí)施例2
a)對(duì)GaN基底進(jìn)行表面清洗；在GaN基底上形成一歐姆接觸電極；將GaN基底浸入離子液體1- 丁基-3-甲基咪唑高氯酸鹽，并加入偏壓7V和UV光源，反應(yīng)25min，對(duì)GaN基底進(jìn)行陽(yáng)極刻蝕，制備得到具有粗糙表面的GaN基底；
b)對(duì)已獲得GaN粗糙表面，在常溫的條件下，將其浸泡于已配好的王水溶液中，超聲攪拌15min，然后在靜置45h。
[0022]圖2所示為實(shí)施例2所獲得的結(jié)構(gòu)的SEM圖，由圖2中可以看出，所獲得的結(jié)構(gòu)呈三維層狀多孔結(jié)構(gòu)，而且形貌結(jié)構(gòu)一致(呈六方狀)，層狀分布明顯。
[0023]實(shí)施例3
a)對(duì)GaN基底進(jìn)行表面清洗；在GaN基底上形成一歐姆接觸電極^fGaN基底浸入0.5MH2S04酸性溶液中，并加入偏壓6V和UV光源，反應(yīng)時(shí)間15min，對(duì)GaN基底進(jìn)行陽(yáng)極刻蝕，制備得到具有粗糙表面的GaN基底；
b)對(duì)已