[发明专利]一种新型纤锌矿GaAs核壳纳米线光电探测器的制备方法

权利要求书

1.一种纤锌矿GaAs核壳纳米线光电探测器的制备方法，包括以下步骤：

（1）将干净的GaAs(111)B单晶衬底先后浸泡在多聚赖氨酸溶液和金溶胶中，然后再用去离子水清洗并干燥；

（2）将干燥后的衬底放入到金属有机气相沉积系统中，通入高纯氢气作为载气，然后通入砷化氢，将衬底加热到600℃，保温一段时间，然后降温至575℃，再通入三甲基镓，保持一段时间，以生长纤锌矿GaAs纳米线；

（3）完成纤锌矿GaAs纳米线生长之后，将衬底加热，然后通入三甲基铟和磷化氢，并调整三甲基镓的流量，保持一段时间，以生长纤锌矿GaAs纳米线的GaInP壳结构；

（4）完成纤锌矿GaAs纳米线的GaInP壳结构生长之后，将所制备的核壳纳米线转移到Si/SiO₂衬底上，然后在纳米线表面涂上一层ZEP光刻胶，然后在纳米线两端刻画出两个沟道，随后利用氧气等离子体去除剩余的残胶，之后利用稀盐酸腐蚀纳米线以去除掉纳米线InP壳层，随后立即在暴露的纳米线表面镀上Ti/Au合金以制备电极；

（5）完成纳米线电极制备后，去除掉剩余的ZEP光刻胶，得到纤锌矿GaAs核壳纳米线光电探测器；步骤（3）中，将衬底加热到600～740℃，三甲基铟的流量为0.54×10^-5 mol/min～0.81×10^-5 mol/min，磷化氢的流量为1.35×10^-2 mol/min，并调整三甲基镓的流量为0.54×10^-5 mol/min～0.81×10^-5 mol/min，保持一段时间为8min。

2.根据权利要求1所述的方法，步骤（1）中，所述多聚赖氨酸溶液的浓度为1%，所述金溶胶的直径为50nm。

3.根据权利要求2所述的方法，步骤（1）中，先在多聚赖氨酸溶液浸泡1min，然后在金溶胶中浸泡1min。

4.根据权利要求1所述的方法，步骤（1）中，所述干燥为用氮气枪吹干。

5.根据权利要求1所述的方法，步骤（2）中，所述高纯氢气的流量为15L/min，将衬底加热到600℃，保温10min。

6.根据权利要求5所述的方法，步骤（2）中，降温至575℃后，将砷化氢的流量调整为3.552×10^-5 mol/min，通入三甲基镓的流量为2.03×10^-5 mol/min，保持一段时间为60min。

7.根据权利要求1所述的方法，步骤（4）中，所述Si/SiO₂衬底中SiO₂层的厚度是200纳米，Si/SiO₂衬底上预先制备有作为位置标记的Au薄膜。

8.根据权利要求1所述的方法，步骤（4）中，所述ZEP光刻胶层的厚度为100nm，所述沟道的长度为4.5μm。

9.根据权利要求1所述的方法，步骤（4）中，所述稀盐酸浓度为9%，腐蚀纳米线3分40秒以去除掉纳米线InP壳层；所述Ti/Au合金的厚度分别为10nm和220nm。