一种在硅衬底上制备纤锌矿InGaN纳米棒的方法

技术特征：
1.一种在硅衬底上制备纤锌矿ingan纳米棒的方法，其特征在于：先对硅衬底表面用氨气进行氨化处理，处理后的硅表面形成si-n键，饱和硅表面的si悬挂键；然后将gacl3和incl3以n2输送入放置有硅衬底的反应室内，加热gacl3和incl3，气相中的gacl3和incl3在受热分解及氢还原作用下在衬底表面形成ga、in液滴，液滴聚积形核，最后与气相中nh3反应生成纤锌矿ingan。2.根据权利要求1所述的一种在硅衬底上制备纤锌矿ingan纳米棒的方法，其特征在于：具体步骤如下：（1）设备安装：硅衬底放入管式炉反应区中；三个直径为20mm的小石英内管放入一个直径为80mm的石英外管中，小石英内管两个在上，一个在下，上方两小石英内管分别将n2与nh3传输至石英外管内；下方石英内管内放置gacl3和incl3，通入n2作为incl3和gacl3的载气；反应前通400-600sccmn2用于清洗和稀释反应物，在大气压下进行反应；（2）氨化处理硅衬底：大气压强下氨化处理硅衬底，反应区升温至350℃时通入1000-1500sccmnh3保持15min-25min；处理后硅表面形成si-n键；（3）生长ingan纳米棒：nh3流速不变；调整n2载气流速为250-1000sccm；控制反应区温度至550-650℃，加热incl3至380-420℃，加热gacl3至70-90℃，生长时间为20-40min。3.根据权利要求2所述的一种在硅衬底上制备纤锌矿ingan纳米棒的方法，其特征在于：所述上方小石英内管长100mm；下方石英内管长1700mm。

技术总结
本发明属于InGaN纳米棒制备技术领域，提供了一种在硅衬底上制备纤锌矿InGaN纳米棒的方法。先对硅衬底表面用氨气进行氨化处理，处理后的硅表面形成Si-N键，饱和硅表面的Si悬挂键；将GaCl3和InCl3以N2输送入放置有硅衬底的反应室内，加热GaCl3和InCl3，气相中的GaCl3和InCl3在受热分解及氢还原作用下在衬底表面形成Ga、In液滴，液滴聚积形核，最后与气相中NH3反应生成纤锌矿InGaN。拓展了GaN基材料在光电器件、光伏电池及碳中和等领域的应用，可调控In组分的InGaN带来了更多的选择性；对解决目前InGaN材料生长工艺复杂、In掺入较难且不均匀等问题有重要意义。匀等问题有重要意义。匀等问题有重要意义。


技术研发人员：李天保 黄鹏达 赵庆江 胡栋 张艳 许并社
受保护的技术使用者：太原理工大学
技术研发日：2022.03.21
技术公布日：2022/7/9