[发明专利]用分子束外延（MBE）在GaSb衬底上无催化制备GaSb纳米线的方法

摘要

本发明涉及一种用新工艺方法制备GaSb纳米线的方法，以分子束外延(MBE)为基础，使用全新方法在GaSb衬底上制备GaSb纳米线，属于纳米材料制备领域。在无催化剂、无模板的条件下利用MBE的超高真空环境，制备出高纯度优质的GaSb纳米线。最重要的步骤是在氧化层去除后，关闭Sb束流，使GaSb表面形成Ga富集区，形成新的纳米线生长界面，然后再开启Ga和Sb的挡板生长GaSb，由于表面状态的不同而使GaSb区域性的三维生长，从而形成纳米线结构，制备出GaSb衬底上的GaSb纳米线。

主权项

1.用分子束外延(MBE)在GaSb衬底上无催化制备GaSb纳米线的方法，其包括以下步骤：1)首先将GaSb衬底放置在钼托上，装在小车上送进MBE的Load‑lock真空室中进行热处理，关闭真空室的门后抽真空至3.0×10^‑6Torr，对Load‑lock真空室进行加热，加热温度为200℃，加热时间为2个小时；2)将放置GaSb衬底的小车送入MBE的Buffer真空室中进行热处理，Buffer真空室加热温度为350℃，处理时间为1个小时；3)将GaSb衬底的导入MBE的生长室中进行去氧化层处理；4)开启高能反射电子衍射仪(RHEED)对衬底表面进行原位监控；5)打开Sb源挡板，对衬底进行保护；6)将GaSb衬底温度加至580℃，RHEED图像出现衍射点，表明氧化层开始去除；7)将GaSb衬底温度加至620℃，保持10分钟，RHEED图像开始出现再构条纹，表明此时衬底表面氧化层已去除完全；打开Ga源挡板，生长GaSb缓冲层；8)关闭Sb源挡板，3～5秒，RHEED图像由条形变为点状；9)打开Ga源和Sb源挡板，进行生长；10)生长10分钟后，RHEED图像由竖条变为横条，表明为纳米线一维生长；11)再生长100分钟；12)关闭Ga源，降低衬底温度；13)当衬底温度低于400℃，关闭Sb源；14)降低衬底温度至室温，完成生长，取出样品。