化學(xué)氣相沉積法制備GaN相關(guān)的納米材料.pdf

1、GaN作為第三代半導(dǎo)體材料的典型代表，其研究備受矚目，被認(rèn)為是制造藍(lán)光二極管和大功率光電子器件最理想材料。由于GaN納米材料具有許多明顯不同于其塊體材料的獨(dú)特性質(zhì)，以及在可見光和紫外光光電子器件方面具有廣泛的應(yīng)用前景，近年來對(duì)低維GaN納米材料的研究越來越受到人們的關(guān)注，并逐漸成為納米材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但是，目前對(duì)GaN納米材料的合成工藝、微觀結(jié)構(gòu)等方面的研究還處在一個(gè)初級(jí)階段。因此在這方面非常有必要進(jìn)行較為深入的研究。
　　

2、 本文選用價(jià)廉的原料Ga2O3為鎵源、NH3作為氮源、H2為還原氣體、N2為載氣體，采用化學(xué)氣相沉積方法在Si襯底上合成了形貌各異的GaN低維納米結(jié)構(gòu)。在前人工作的基礎(chǔ)上，對(duì)制備工藝進(jìn)行了的研究。
　　 獲得主要結(jié)論如下：
　　 (1)合成反應(yīng)過程中氣體通入方式會(huì)影響合成產(chǎn)物的組成和形貌，采用還原氣體、載氣和N源氣體同時(shí)通入的方式是最有利的氣體通入方式。作為還原氣體的H2流量為25sccm(standard cubic

3、centimeter per minute),N2流量為100sccm時(shí)，可以在硅基體上沉積出理想的GaN顆粒膜。
　　 (2)Si基體的放置位置對(duì)產(chǎn)物的獲得有著重要的影響。在距爐中心13～21cm處為產(chǎn)物獲得區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)按照距離爐子中心由遠(yuǎn)及近分別易形成一維的GaN納米線、GaN薄膜和GaN/Ga2O3膜。
　　 (3)將Si基體放置在較低的爐溫區(qū)域，制備出花束狀的GaN/Ga2O3的混合物，該花束狀結(jié)構(gòu)是由表面不光