[发明专利]一种锗镓纳米线及其原位生长方法

权利要求书

1.一种锗镓纳米线的原位生长方法，包括以下步骤：

在水氧含量低于2ppm的环境中，将GaCl₃、GeCl₄和离子液体混合，得到电解液；所述离子液体选自1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)亚胺盐或N-丁基-N-甲基哌啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐；

采用包括工作电极、对电极和参比电极的三电极电化学体系将所述电解液在55～65℃、-1.4～-1.6V的条件下恒压电沉积镓，在所述工作电极的表面得到镓纳米球；继续在55～65℃、-2～-2.3V的条件下恒压电沉积生长锗，在所述工作电极的表面原位生长锗镓纳米线。

2.根据权利要求1所述的原位生长方法，其特征在于，所述电解液中GaCl₃的浓度为0.09～0.11mol/L；GeCl₄的浓度为0.09～0.11mol/L。

3.根据权利要求1所述的原位生长方法，其特征在于，所述工作电极为ITO基片或铜基片，所述参比电极为银丝，所述对电极为铂片。

4.根据权利要求1所述的原位生长方法，其特征在于，获取所述恒压电沉积镓和所述恒压电沉积生长锗时所需电压的方法包括以下步骤：

在水氧含量低于2ppm的环境中，将GaCl₃和离子液体混合，得到GaCl₃电解液；将GeCl₄和离子液体混合，得到GeCl₄电解液；

采用包括工作电极、对电极和参比电极的三电极电化学体系将所述GaCl₃电解液和GeCl₄电解液分别进行循环伏安曲线扫描，所得循环伏安曲线中镓的还原电压为恒压电沉积镓时的电压，所得循环伏安曲线中锗的还原电压为恒压电沉积生长锗时的电压。

5.根据权利要求1所述的原位生长方法，其特征在于，恒压电沉积所述镓的时间为30～60s；恒压电沉积生长所述锗的时间为150～300s。

6.根据权利要求1或5所述的原位生长方法，其特征在于，所述镓纳米球为液体纳米球，所述镓纳米球的粒径为50～200nm。

7.权利要求1～6任一项所述原位生长方法得到的锗镓纳米线，其特征在于，化学组成上包括单质锗和单质镓。

8.根据权利要求7所述的锗镓纳米线，其特征在于，所述锗镓纳米线中单质锗和单质镓的原子比为(4～9)：1。

9.根据权利要求7或8所述的锗镓纳米线，其特征在于，所述锗镓纳米线的直径为100～200nm，长度为2.2～2.5μm。