[发明专利]一种实现单根GaTe/ZnO异质结纳米线电泵浦发光二极管的方法

权利要求书

1.一种实现单根GaTe/ZnO异质结纳米线电泵浦发光二极管的方法，其特征在于，其工艺步骤如下：

a)在蓝宝石衬底上制备ZnO纳米线，作为GaTe/ZnO异质结纳米线上长的前驱结构；所述ZnO纳米线尺寸在线长为10-200μm，直径为300-1000nm,且ZnO纳米线为在蓝宝石衬底上使用CVD的方法沉积；

b)将准备好的带ZnO纳米线的蓝宝石衬底放入管式炉中，在常压、高纯氩气的环境中制备层状GaTe二维纳米片堆叠层包裹ZnO纳米线。

2.如权利要求1所述的实现单根GaTe/ZnO异质结纳米线电泵浦发光二极管的方法，其特征在于：步骤a)中，所述蓝宝石衬底为按照标准清洗工艺清洗的蓝宝石衬底；具体工艺清洗步骤包括：

a1)将1×1cm大小，厚度为0.5mm，表面平整度为0.2nm的<100>蓝宝石衬底放入装有50毫升乙醇的烧杯中，进行超声清洗15分钟，取出用氮气枪吹干；

a2)将吹干的蓝宝石衬底放入另外一个装有烧杯中，进行超声清洗15分钟，取出用氮气枪吹干；

a3)将吹干的蓝宝石衬底放入去离子水中，进行超声清洗，取出用氮气枪吹干。

3.如权利要求2所述的实现单根GaTe/ZnO异质结纳米线电泵浦发光二极管的方法，其特征在于：

步骤a)中，所述蓝宝石衬底为退过火的蓝宝石衬底；具体退火工序包括：

将清洗干净的蓝宝石衬底直接放入双温区化学气相沉积炉管中，炉管直径6英寸，抽真空至2.7Pa，然后通入纯度为5N，流量为1000sccm的高纯氩气至常压状态，洗气30分钟，然后在氩气流量为100sccm的氛围、炉管真空度为常压的状态下加热60分钟至1000℃，退火1min，自然降温至常温，完成对蓝宝石衬底的退火工序。

4.如权利要求1所述的实现单根GaTe/ZnO异质结纳米线电泵浦发光二极管的方法，其特征在于：

CVD沉积方法的合成条件特征为：生长源：30-70毫克锌粉，锌粉纯度为5N，粒径为600目；气流条件：150-300sccm的氩气氧气混合气作为载气，氩气氧气比例为99:1；合成温度条件：700-850℃；生长时间：10-60分钟；真空度：5-10Pa。

5.如权利要求1所述的实现单根GaTe/ZnO异质结纳米线电泵浦发光二极管的方法，其特征在于：

步骤b)中，所述高纯氩气纯度在99.999％(5N)；

所述层状GaTe二维纳米片堆叠层的制备条件为：

GaTe粉末源：50-100毫克GaTe粉末，GaTe粉末纯度为4N，粒径为60目；气流条件：100-200sccm的纯度为5N的高纯氩气作为载气；合成温度条件：700-750℃；生长时间：30-90分钟；真空度：1-5Pa。

6.如权利要求1所述的实现单根GaTe/ZnO异质结纳米线电泵浦发光二极管的方法，其特征在于：

步骤b)中，所述单根GaTe/ZnO异质结纳米线电泵浦发光二极管系统的制备工艺为：

在长有ZnO纳米线的蓝宝石衬底上物理掩膜，遮挡部分衬底后再使用CVD合成p型GaTe材料，从而获得一部分被GaTe包裹而一部分是裸露的ZnO的异质结纳米线；

c)使用电子束沉积系统在选定的GaTe/ZnO异质结纳米线(被GaTe包裹的部分和裸露的ZnO部分)沉积Au和Ni/Au,再通过引线获得电泵浦系统。

7.如权利要求1所述的实现单根GaTe/ZnO异质结纳米线电泵浦发光二极管的方法，其特征在于：还包括步骤d)，通过扫描电子显微镜、拉曼、原子力显微镜、透射电镜的表征手段表征所合成复合结构，然后在电泵浦下测试GaTe/ZnO异质结纳米线发光二极管的光电性质。

8.权利要求1-6中任一项所述的实现单根GaTe/ZnO异质结纳米线电泵浦发光二极管的方法制备GaTe/ZnO复合结构。

9.权利要求8所述的GaTe/ZnO复合结构在制备单根GaTe/ZnO异质结纳米线电泵浦发光二极管的集成中的应用。