化学气相沉积法制备纳米氧化镓及其性能研究
发布时间：2020-05-07 22:59
【摘要】：本研究利用化学汽相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)在蓝宝石衬底表面生长氧化镓纳米结构。我们预先通过磁控溅射系统在衬底表面镀上一层Au膜(～10 nm)作为催化剂,反应所需的氧来源于氩气和氧气的混合气体,反应室原本残余氧气和氧化镓裂解产生的氧,氧化镓粉末和碳粉末作为碳热还原反应源(特定实验会加入金属镓)为反应提供镓源。用扫描电子显微镜(SEM)观察分析其在衬底表面沉积形貌,用X射线衍射仪(XRD)分析表征其晶体结构,并用透射电子显微镜(TEM)分析氧化镓纳米结构的生长方向和与衬底外延关系。研究了不同实验条件如金催化剂、反应压力、气体流量、反应温度等对氧化镓纳米结构在蓝宝石衬底上生长的影响。发现当生长温度控制970℃、金催化剂厚约10 nm、反应压力控制在100Torr、反应气体流量控制50 sccm时,能够在衬底表面获得较均一的纳米线和纳米旗状氧化镓;通过改变生长氛围中镓氧相对含量,实现了纳米线、纳米旗和纳米片不同形貌结构的氧化镓生长控制;实验通过对金催化剂的控制还得到了长度在20 μm左右水平有方向性生长的氧化镓纳米线;同时,还得到了水平转斜向上生长的氧化镓纳米线,并分析了氧化镓纳米线与衬底的外延关系及纳米线由水平生长转向斜向上生长的机理。
【图文】：
图１－２蓝宝石（０００１）面与氧化镓（２0ｌ）晶格匹配示意图。逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－２邋Ｌａｔｔｉｃｅ邋ｍａｔｃｈｉｎｇ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｓａｐｐｈｉｒｅ邋（０００１）邋ａｎｄ邋ｐ－Ｇａ２0３．逡逑１．２扫描电子显微镜（ＳＥＭ）逡逑
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本文编号：2653675
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