[發明專利]一種硅基III-V族納米管與微米管及其制備方法

有效

• 申請號: 201310066230.3
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN104016294A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 王琦;王二洋;李伯昌;任曉敏;賈志剛;閆映策;蔡世偉;黃永清
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: B81B1/00
• 分類號: B81B1/00;B81C99/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

1.一種硅基III-V族納米管與微米管，其特征在于，其是生長在單晶Si襯底上的III-V族應變半導體薄膜，借助III-V族犧牲層的側向腐蝕與單晶Si襯底脫離，自卷曲圍成兩端不封閉的圓柱型中空管狀結構，管狀結構的直徑為1nm-100μm，長度為1μm-1mm。

2.如權利要求1所述管狀結構的管壁由兩種不同III-V族半導體材料組成的III-V族應變雙層薄膜構成，管壁的總厚度為1-200nm，其中底層III-V族半導體材料的厚度為1-50nm。

3.如權利要求1所述硅基III-V族納米管與微米管，其特征在于，所述圓柱型中空管狀結構由所述III-V族應變雙層薄膜卷曲形成；卷曲圈數為n，n≥1，n=1時為單圈管，n＞1時為多圈管。

4.如權利要求1-3任一所述的硅基III-V族納米管與微米管，其特征在于，所述雙層薄膜中還插入III-V族低維納異質結構，所述III-V族低維納異質結構是III-V族量子阱、納米線或量子點中的一種或多種，是外延生長在雙層薄膜中的。

5.權利要求1-4任一所述的硅基III-V族納米管與微米管的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括步驟：

S1對單晶Si襯底進行清洗并去除Si表面氧化物層后，在單晶Si襯底上外延生長異變緩沖層；

S2在異變緩沖層上生長III-V族外延層；

S3在III-V族外延層上生長III-V族犧牲層；

S4在III-V族犧牲層上生長III-V族應變雙層薄膜；

S5通過光刻和腐蝕在III-V族應變雙層薄膜上形成臺面，同時將底部的III-V族犧牲層暴露出來；

步驟S5具體包括：

S51：清洗外延片和光刻版，并烘干；

S52：涂膠、勻膠、烘膠、曝光、顯影、圖形檢查；

S53：腐蝕外延片至犧牲層形成臺面、去膠、圖形檢查、清洗。

S6：通過選擇性濕法腐蝕對III-V族犧牲層進行側向腐蝕，逐漸將III-V族犧牲層腐蝕掉，使得III-V族應變雙層薄膜從Si襯底上釋放，并最終自卷曲成管。