[发明专利]用于金属-非金属化合物的表面活性剂晶体生长的方法

权利要求书

1.用于从金属-非金属(MN)化合物的表面活性剂晶体生长的方法，其包括如下程序：

提供晶种；

引入第一金属的原子与所述晶种接触以在所述晶种的至少一个表面上形成薄的液态金属润湿层；

设定所述晶种的温度低于用于在所述薄的液态金属润湿层中溶解MN分子所需的最低温度并高于所述第一金属的熔点，而每一个所述MN分子是由至少一个第二金属的原子和至少一个第一非金属的原子形成的；

引入形成MN表面活性剂单层的所述MN分子，从而促进在所述MN表面活性剂单层和所述晶种的所述至少一个表面之间所述薄的液态金属润湿层的形成；和

调节所述薄的液态金属润湿层的厚度使得所述MN表面活性剂单层的至少一些所述MN分子与所述晶种的所述至少一个表面偶联，从而在所述晶种上生长所述MN化合物的外延层。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括气化所述第一非金属的所述至少一个原子的所述程序直至形成所述MN表面活性剂单层。

3.根据权利要求1所述的方法，其还包括溅射MN化合物靶以用于引入形成所述MN表面活性剂单层的所述MN分子的所述程序。

4.根据权利要求1所述的方法，其还包括气化MN前体以用于引入形成所述MN表面活性剂单层的所述MN分子的所述程序。

5.根据权利要求1所述的方法，其中从第三金属和第二非金属形成所述晶种。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一金属、所述第二金属和所述第三金属是相同的。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一金属、所述第二金属和所述第三金属是不同的。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一金属、所述第二金属和所述第三金属中的至少两个是相同的。

9.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一非金属和所述第二非金属是相同的。

10.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一非金属和所述第二非金属是不同的。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一金属和所述第二金属各自是来自所述元素周期表的金属元素，所述金属元素被归类为选自由以下组成的列表的金属：

碱金属；

碱土金属；

过渡金属；

镧系元素；

锕系元素；和

其它金属。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一非金属是来自元素周期表的非金属元素，所述非金属元素被归类为选自由以下组成的列表的非金属：

非金属；和

卤素。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述晶种选自由以下组成的列表：

与所述MN化合物相关的均质晶体；

与所述MN化合物相关的异质晶体；

在无定形衬底上生长的小微晶；和

在结晶衬底上生长的小微晶。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述晶种表现出选自由以下组成的列表的晶体学结构：

阶梯式结构；

曼哈顿结构；

纳米线结构；

平的几何结构；和

锥形结构。

15.根据权利要求1所述的方法，其中引入所述MN分子的所述程序包括使用晶体生长技术在生长所述MN化合物所需的生长环境中引入前体物质的子程序。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述晶体生长技术选自由以下组成的列表：

化学气相沉积(CVD)；

分子束外延(MBE)；

液相外延(LPE)；

气相外延(VPE)；和

溶液生长。

17.根据权利要求1所述的方法，其中引入所述第一金属的原子的所述程序包括选自由以下组成的列表的子程序：

将所述原子作为最终将凝缩于所述晶种的所述至少一个表面上的蒸气引入；

将所述原子作为包围所述晶种的所述至少一个表面的液态金属引入；和

引入包含所述第一金属和非金属元素的化合物，其中所述化合物在所述晶种附近被解离。