1.一种氧化镓纳米线阵列,其特征在于由Ga2O3薄膜纳米线阵列、金纳米颗粒以及n型Si衬底组成。
2.根据权利要求1所述的一种氧化镓纳米线阵列,其特征在于所述的Ga2O3纳米线阵列的纳米线的直径为20-40nm,长度为400-600nm,所述的n型Si衬底作为制备Ga2O3纳米线阵列的衬底,所述的金纳米颗粒作为生长Ga2O3纳米线阵列的催化剂,位于Ga2O3纳米线阵列顶端,颗粒直径为20-30nm。
3.一种氧化镓纳米线阵列的制备方法,其特征在于该方法具有如下步骤:
1)n型Si衬底预处理:将n型Si衬底放入V(HF):V(H2O2)=l:5的溶液中浸泡以去除自然氧化层,然后用丙酮、乙醇和去离子水分别超声清洗,并真空干燥;
2)放置靶材和衬底:把金靶材和Ga2O3靶材分别放置在射频磁控溅射系统的靶台位置,将步骤1)处理后的n型Si衬底固定在样品托上,放进真空腔;
3)金纳米颗粒的制备过程:先将腔体抽真空,通入氩气,调整真空腔内的压强,打开金靶材射频控制电源,在n型Si衬底上沉积一层金薄膜,然后关闭射频电源,通入氧气,加热Si-Au衬底,对金薄膜进行原位球化退火,得到金纳米颗粒;其中,金靶材与n型Si衬底的距离设定为5厘米,溅射功率为20-30W,沉积时间为10-20秒,原位球化退火温度为700℃,保温
0.5小时;
4)Si-Au-Ga2O3纳米线阵列的制备过程:待步骤3)球化退火完成后,打开Ga2O3靶材射频控制电源,继续在Si-Au衬底上沉积Ga2O3纳米线阵列,最后,关闭Ga2O3靶材射频控制电源,对Si-Au-Ga2O3进行原位退火,得到Ga2O3纳米线阵列;其中,Ga2O3靶材与n型Si衬底的距离设定为5厘米,溅射功率为60-90W,沉积时间为1-2小时,原位退火温度为700℃,保温0.5小时。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于所述的步骤3)中,通入氩气后,真空腔的压强为0.8Pa,通入氧气后,真空腔的压强调整为103Pa,Al2O3-Au衬底的加热温度为700℃。