[发明专利]一种直径可调铋纳米线阵列的制备方法

摘要

一种直径可调铋纳米线阵列的制备方法，属于材料技术领域。所述直径可调的铋纳米线阵列，自下而上依次为半导体基片、铋纳米线阵列、锡纳米液滴，所述锡纳米液滴位于铋纳米线顶端；所述铋纳米线阵列的直径通过锡纳米液滴的大小进行调节，长度通过生长时间调节。本发明方法可实现在半导体衬底上制备大面积的直径在20～300nm范围可调的铋纳米线阵列，且得到的铋纳米线阵列在250～800nm光波长范围的吸收率大于80％，在高效光电转换器件和光电探测器领域具有重要的应用价值；并且本发明提供的直径可调铋纳米线阵列的制备方法简单易行，能够与半导体工艺兼容。

主权项

一种直径可调的铋纳米线阵列的制备方法，包括以下步骤：步骤1、清洗半导体基片：将半导体基片依次在氢氟酸溶液、去离子水、丙酮中超声清洗，氮气吹干；步骤2、通过分子束外延的方式在步骤1清洗干净的半导体基片上生长直径可调的铋纳米线阵列：2‑1.将半导体基片装入分子束外延腔室，抽真空至10‑10Torr以下；2‑2.将锡源以每分钟7℃的速度升温至1000～1100℃，铋源以每分钟3℃的速度升温至450～500℃，半导体基片以每分钟5℃的速度升温至300～350℃；2‑3.打开锡源，同时基片以0.2～2转/秒的速度匀速旋转，以保证锡纳米液滴的均匀性；2‑4.5～30min后关闭锡源，即可得到直径从20～300nm可调的锡纳米液滴，然后打开铋源，基片仍然以0.2～2转/秒的速度匀速旋转，通过锡纳米液滴诱导生长铋纳米线阵列；2‑5.120～240min后关闭铋源，然后将半导体基片、锡源和铋源以每分钟7℃的速度降温至常温，即可得到所述直径可调的铋纳米线阵列。