[发明专利]一种GaN纳米线及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN纳米线的制备方法，其特征在于，

步骤1：通过MOCVD，在衬底（1）上外延生长三族氮化物薄膜（2）；

步骤2：在上述三族氮化物薄膜（2）上沉积介质层，并把该介质层制备成图形化掩蔽膜（3）；

步骤3：在上述图形化的三族氮化物薄膜（2）上通过MOCVD选择性区域生长技术外延生长侧面为{1-100}面，顶面为(0001)面的GaN六角金字塔微结构（4）；

步骤4：通过碱性溶液腐蚀，把GaN六角金字塔微结构（4）的{1-101}面腐蚀掉，最终制备成侧面为{1-100}面，顶面为(0001)面的GaN纳米线（5）。

2.根据权利要求1所述的GaN纳米线的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为KOH或NaOH溶液，其溶液的质量浓度范围为5%-80%。

3.根据权利要求1所述的GaN纳米线的制备方法，其特征在于，所述步骤4中采用湿法腐蚀法把GaN六角金字塔微结构腐蚀成GaN纳米线，腐蚀过程的溶液温度范围为20 ^oC -100 ^oC。

4.根据权利要求1所述的GaN纳米线的制备方法，其特征在于，所述图形化掩蔽膜的材料为SiO₂或SiN_x，开孔的图形结构为圆形，圆孔直径范围为1 μm-20 μm。

5.根据权利要求1所述的GaN纳米线的制备方法，其特征在于，所述衬底为Si、蓝宝石、SiC、GaN、AlN或ZnO衬底。

6.根据权利要求1所述的GaN纳米线的制备方法，其特征在于，所述三族氮化物薄膜为AlN薄膜、GaN薄膜、或AlN和GaN薄膜构成的复合层。

7.根据权利要求1至6任一项所述的GaN纳米线的制备方法，其特征在于，通过改变图形化掩蔽膜的具体图形结构，能够控制MOCVD外延生长的GaN六角金字塔结构的位置和排列形式，从而控制最后经过碱性溶液腐蚀后形成的GaN纳米线或纳米线阵列的位置和排列形式。

8.根据权利要求1至6任一项所述的GaN纳米线的制备方法，其特征在于，通过GaN六角金字塔微结构的高度控制GaN纳米线的高度，通过GaN六角金字塔微结构的(0001)顶面控制GaN纳米线的半径。

9.一种由权利要求1至8任一项所述制备方法制备的GaN纳米线，其特征在于，是侧面为{1-100}面，顶面为(0001)面的GaN纳米线，该GaN纳米线底部从上至下依次为图形化掩蔽膜（3）、三族氮化物薄膜（2）和衬底（1）。