[发明专利]III–V族纳米结构及其制作方法

说明书

技术领域

本申请属于纳米材料制造领域，尤其涉及一种采用湿法化学制作III–V族化合物三维层状多孔纳米结构的方法。

背景技术

近年来，III–V族化合物半导体，由于具备优异的电子和光学性能，得到人们对其的广泛青睐。特别是对于GaN，作为第三代半导体的代表，由于具备大的电子漂移速度、高热导率、耐高电压、耐高温、抗腐蚀、抗辐射、高熔点、高临界击穿电场和高饱和漂移速度等特点，使其在大功率以及高功率光电器件的制造过程中占有极其重要的位置，掀起了广大科研工作者们对其的研究兴趣，并取得了很大研究进展。

现有的III–V族化合物半导体，其表面积小，在异质外延生长过程中会产生晶体内部残余应力，因此限制了其在气体和生物探测器等领域的应用。

发明内容

本发明的目的提供一种III-V族化合物三维层状多孔纳米结构的制作方法，以解决现有技术中工艺复杂、耗费较大、对材料本身会造成不可弥补的损伤以及金属纳米颗粒难以去除的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请公开了一种III-V族纳米结构，包括 III-V族基底以及形成于所述III-V族基底上的多孔结构。

优选的，在上述的III-V族纳米结构中，所述每个孔包括上下相通的多个六方体空间。

优选的，在上述的III-V族纳米结构中，所述III-V族基底为GaN、GaAs或GaP。

优选的，在上述的III-V族纳米结构中，所述每个孔的口径为10~50 nm。

相应地，本申请还公开了一种III-V族纳米结构的制作方法，包括步骤：

s1、对III-V族基底进行处理，形成粗糙的表面；

s2、室温下，采用王水对步骤s1中处理后的III-V族基底进行进一步处理，获得具有三维层状多孔纳米结构的III-V族基底。

优选的，在上述的III-V族纳米结构的制作方法中，所述步骤s1的处理方法选自电化学法、光电化学法或者干法腐蚀中的一种。

优选的，在上述的III-V族纳米结构的制作方法中，所述步骤s2具体包括：在常温条件下将步骤s1中处理后的III-V族基底浸泡在王水溶液中，超声搅拌并静置，所述超声搅拌的时间为15min~40min；所述静置的时间为5h~91h。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供的III–V族化合物半导体三维层状多孔结构，由于其采用了湿法腐蚀手段，同时避免了金属辅助，因此其制备方法简单，成本低，易于实现，不会损伤III–V族基底材料本身。所获得的三维层状多孔结构，结构新颖，具备超大的比表面积，可潜在将其应用于外延生长中的支持衬底，超灵敏的生物化学传感器，太阳能电池等相关领域。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明具体实施例1中所获得的三维层状多孔纳米结构的SEM图；

图2所示为本发明具体实施例2中所获得的三维层状多孔纳米结构的SEM图；

图3所示为本发明具体实施例3中所获得的三维层状多孔纳米结构的SEM图；

图4所示为本发明具体实施例4中所获得的三维层状多孔纳米结构的SEM图；

图5所示为本发明具体实施例5中所获得的三维层状多孔纳米结构的SEM图；

图6所示为本发明具体实施例6中所获得的三维层状多孔纳米结构的SEM图。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种III-V族纳米结构，包括 III-V族基底以及形成于所述III-V族基底上的多孔结构，所述多孔结构为三维多层结构，所述每个孔包括上下相通的多个六方体空间。

本发明实施例还公开了一种II-V族纳米结构的制作方法，包括步骤：

s1、对III-V族基底进行处理，形成粗糙的表面；

s2、室温下，采用王水对步骤s1中处理后的III-V族基底进行进一步处理，获得具有三维层状多孔纳米结构的III-V族基底。