化學氣相沉積法制備GaN相關的納米材料.pdf

1、GaN作為第三代半導體材料的典型代表，其研究備受矚目，被認為是制造藍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特性質，以及在可見光和紫外光光電子器件方面具有廣泛的應用前景，近年來對低維GaN納米材料的研究越來越受到人們的關注，并逐漸成為納米材料領域的研究熱點。但是，目前對GaN納米材料的合成工藝、微觀結構等方面的研究還處在一個初級階段。因此在這方面非常有必要進行較為深入的研究。
　　

2、 本文選用價廉的原料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低維納米結構。在前人工作的基礎上，對制備工藝進行了的研究。
　　 獲得主要結論如下：
　　 (1)合成反應過程中氣體通入方式會影響合成產物的組成和形貌，采用還原氣體、載氣和N源氣體同時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，可以在硅基體上沉積出理想的GaN顆粒膜。
　　 (2)Si基體的放置位置對產物的獲得有著重要的影響。在距爐中心13～21cm處為產物獲得區(qū)，在該區(qū)域內按照距離爐子中心由遠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，該花束狀結構是由表面不光