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专利号: 2018114119989
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 微观结构技术〔7〕
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种纳米线阵列器件的制备方法,包括:n型Si掺杂GaAs衬底,30nm~50nm厚度的AlxGa1-xAs薄膜牺牲层材料,直立的GaAs或InAs纳米线阵列材料,用于固定直立的GaAs或InAs纳米线阵列材料的PMMA材料,纳米线阵列材料上表面的Ti/Au合金金属电极,纳米线阵列材料下表面的Ni/Au合金金属电极,其特征在于:这种制备纳米线阵列器件的方法最重要的步骤是获得可迁移的纳米线阵列材料,所述这种可迁移纳米线阵列材料的实现方法具体步骤为:在生长纳米线的衬底表面制备30nm~50nm厚度的AlxGa1-xAs薄膜,AlxGa1-xAs中Al的组分为0.6≤x≤1,将纳米线生长在AlxGa1-xAs薄膜上,将溶有PMMA材料的丙酮溶液旋涂在制备好的纳米线阵列材料样品表面,等待PMMA材料固化后获得被PMMA固定的纳米线阵列样品,然后,将所述被PMMA固定的纳米线样品放入HF酸腐蚀液中,利用HF酸溶液能够将AlxGa1-xAs腐蚀而被去除,HF酸溶液不腐蚀GaAs纳米线或InAs纳米线材料及PMMA,不被HF酸溶液腐蚀的材料被完整的保留,获得被PMMA固定的可迁移纳米线阵列材料,采用磁控溅射技术在所述的可迁移纳米线阵列材料上表面制备p型Ti/Au合金金属电极,在所述的可迁移纳米线阵列材料下表面制备n型Ni/Au合金金属电极,最后将制备好p型、n型电极的样品放入丙酮或甲苯溶液中浸泡30分钟~60分钟,待PMMA材料溶解后用无水乙醇、去离子水依次清洗获得洁净的样品,将样品自然风干,实现本发明提出的这种纳米线阵列器件的制备。

2.根据权利要求1所述的一种纳米线阵列器件的制备方法,其特征在于,上述所述纳米线为GaAs纳米线、InAs纳米线,用于实现所述这种纳米线阵列器件的具体实现方法如下:步骤一:衬底清洗,将用于GaAs或InAs纳米线生长的GaAs衬底用丙酮、无水乙醇、去离子水依次清洗并用氮气吹干;

步骤二:将AlxGa1-xAs薄膜制备在清洗好的GaAs衬底上;

步骤三:在步骤二处理后的衬底上生长纳米线材料;

步骤四:将溶解在丙酮溶液中溶有PMMA材料的溶液滴在步骤三所生长的纳米线材料样品表面,然后让溶液自然风干使PMMA材料得到固化,实现用PMMA材料将纳米线阵列固定;

步骤五:将步骤四中用PMMA固定的纳米线阵列样品放入HF酸溶液中,腐蚀过程直至AlxGa1-xAs薄膜牺牲层被完全腐蚀为止,取出被PMMA固定的纳米线阵列材料并用去离子水清洗干净,清洗后等待样品自然风干;

步骤六:在被PMMA固定的纳米线阵列材料上表面制备p型金属电极,在被PMMA固定的纳米线阵列材料下表面制备n型电极;

步骤七:将制备好电极且被PMMA固定的纳米线阵列样品放入丙酮或甲苯溶液中浸泡30分钟~60分钟,然后用无水乙醇、去离子水依次清洗获得洁净的样品,并将样品自然风干后获得纳米线阵列器件。

3.根据权利要求1所述的一种纳米线阵列器件的制备方法,其特征在于:固定纳米线阵列所用材料为溶于丙酮溶液中的PMMA材料,用所述这种PMMA溶液旋涂在纳米线样品表面,等待所述被丙酮溶液溶解的PMMA材料固化后实现PMMA对纳米线阵列材料的固定。

4.根据权利要求1所述的一种纳米线阵列器件的制备方法,其特征在于:在生长所述GaAs纳米线、InAs纳米线之前首先在GaAs衬底上生长AlxGa1-xAs薄膜,所述AlxGa1-xAs中Al的组分为0.6≤x≤1。

5.根据权利要求1所述的一种纳米线阵列器件的制备方法,其特征在于:在纳米线阵列材料被PMMA固定后将所述样品放入HF酸溶液中进行腐蚀,所述HF酸溶液腐蚀AlxGa1-xAs,而GaAs或InAs及PMMA不被HF酸溶液腐蚀,获得可迁移纳米线阵列材料。

6.根据权利要求1所述的一种纳米线阵列器件的制备方法,其特征在于:在所述可迁移纳米线阵列材料上表面制备p型金属电极,在所述的可迁移纳米线阵列材料下表面制备n型金属电极,然后将所述这种器件放入丙酮或甲苯溶液中浸泡30分钟~60分钟将PMMA溶解,待PMMA材料去除后用无水乙醇、去离子水依次清洗并自然风干,获得本发明所要实现的一种纳米线阵列器件。