[发明专利]一种电场控制在单晶硅基片表面制备纳米结构的方法

权利要求书

1.一种电场控制在单晶硅基片表面制备纳米结构的方法，其特征在于按以下步骤进行：

（1）选用镜面抛光的电阻率为50～100Ω·cm的n型Si（111）硅圆晶片，沿长边平行于〈1-10〉方向进行切割，制成长方形的单晶硅基片；

（2）将单晶硅基片固定于分子束外延室的真空室样品台上；在真空室压强≤2×10^-8Pa的超高真空条件下，将单晶硅基片加热至1473±10K并保持2～6s，清洁其表面；

（3）通过蒸发源向表面经过清洁的单晶硅基片表面沉积0.1～1层Au原子，在单晶硅基片表面获得具有不同重构的金吸附单晶硅表面结构；沉积时控制真空室气压≤1×10^-7Pa，单晶硅基片温度为873±10K；所述的不同重构的金吸附单晶硅表面结构是指7×7、（7×7+5×2）、5×2、（5×2+α-√3×√3）、α-√3×√3或β-√3×√3表面结构；

（4）将金属In在室温下通过分子束外延室内的掩模上的狭缝窗口蒸发沉积到单晶硅基片中心位置，在单晶硅基片上获得矩形薄膜片层，矩形薄膜片层的厚度为2.0±0.2ML；

（5）沿着〈1-10〉方向对单晶硅基片上的矩形薄膜片层施加直流电场开始驱动电迁移，控制矩形薄膜片层的电迁移扩散，电流强度为0.1～0.5A，施加电流的时间为1～60min，施加电场时单晶硅基片的温度为630～763K，在单晶硅基片表面获得准二维金属纳米结构。

2.根据权利要求1所述的一种电场控制在单晶硅基片表面制备纳米结构的方法，其特征在于所述的掩模的窗口为长方形或狭缝式，宽度在50～200μm，掩模材质选用金属钽。