[发明专利]用于在有图案基底上取向生长纳米线的方法

权利要求书

1.一种用于制备纳米线的方法，所述方法包括：

(a)在基底材料上的催化剂排斥材料中产生或生成至少一个空隙；

(b)将金属膜沉积在所述催化剂排斥材料和在所述至少一个空隙的位置上的所述基底材料上；

(c)加热至其中金属膜熔融的温度，由此产生一个以上的金属成核粒子，其中所述成核粒子迁移到所述至少一个空隙的位置并且沉积在所述基底上；

(d)将所述成核粒子加热到大于400℃的温度；和

(e)将所述成核粒子与前体气体混合物在大于0.5托的压力下接触，以产生合金液滴，

由此在所述合金液滴的位置上生长纳米线。

2.权利要求1的方法，其中在(a)中的所述产生或生成包括使催化剂排斥材料在晶体基底材料上形成层。

3.权利要求2的方法，其中在(a)中的所述产生或生成包括使催化剂排斥材料在硅上形成层。

4.权利要求1的方法，其中在(a)中的所述产生或生成包括使含有SiO₂或阳极氧化铝的催化剂排斥材料形成层。

5.权利要求2的方法，其中所述生长外延进行。

6.权利要求1的方法，其中所述生长在所述基底材料的平面外。

7.权利要求1的方法，其中在(d)中所述加热是到450℃至700℃的温度。

8.权利要求1的方法，其中在(b)中的所述沉积包括：沉积金属膜，所述金属膜与所述前体气体混合物反应，以形成沉淀出Si的共晶。

9.权利要求8的方法，其中在(b)中的所述沉积包括：沉积Au、Al、Pt、Fe、Ti、Ga、Ni、Sn或In膜。

10.权利要求9的方法，其中在(b)中的所述沉积包括：沉积Au或Al膜。

11.权利要求1的方法，其中所述与前体气体混合物的接触包括：与包含SiH₄、Si₂H₆、SiCl₄或SiH₂Cl₂的气体混合物的接触。

12.权利要求1的方法，其中所述接触包括：进行等离子体增强的溅射沉积。

13.权利要求1的方法，其中所述接触在5至200托的压力下进行。

14.权利要求13的方法，其中所述接触在45托进行。

15.权利要求1的方法，其中在(b)中的所述沉积和在(e)中的所述接触在分开的反应室中进行。

16.权利要求1的方法，其中在(a)中的所述产生或生成包括在取向图案中产生或生成空隙。

17.权利要求1的方法，其中在(b)中的所述沉积包括沉积3-50nm厚的金属膜。

18.权利要求1的方法，其中在(c)中的所述加热包括在5×10^-8至10^-7托的压力下加热到500℃至900℃的温度。

19.一种用于制备纳米线的方法，所述方法包括：

(a)在硅基底上的催化剂排斥材料上产生或生成至少一个空隙；

(b)将金属膜沉积在催化剂排斥材料和在所述至少一个空隙的位置上的硅基底上，其中金属膜形成沉淀出Si的共晶；

(c)加热至其中金属膜熔融的温度，由此产生一个以上的金属成核粒子，其中所述成核粒子迁移到所述至少一个空隙的位置并且沉积在所述硅基底上；

(d)将所述金属成核粒子加热到大于400℃的温度；

(e)在大于0.5托的压力下，将所述金属成核粒子与前体气体混合物接触，以产生合金液滴，

由此在所述合金液滴的位置上生长纳米线。

20.权利要求19的方法，其中(a)中的所述产生或生成包括：将包含SiO₂或阳极氧化铝的催化剂排斥材料形成层。

21.权利要求19的方法，其中所述生长外延进行。

22.权利要求19的方法，其中所述生长在所述硅基底的平面外。