[發明專利]Bi元素調控GaAs基納米線晶體結構的分子束外延生長方法

有效

• 申請號: 201310251573.7
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103320866A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 陳平平;盧振宇;陸衛;石遂興;周孝好
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: C30B29/62
• 分類號: C30B29/62;C30B29/42;C30B23/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

1.一種Bi元素調控GaAs基納米線晶體結構的分子束外延生長方法，其特征在于包括以下步驟：

I、在預處理，即除氣、脫氧及生長緩沖層之后的GaAs(111)B襯底上真空熱蒸發一層厚度為0.5-1nm的金膜，然后在真空傳輸到MBE生長室中，在As氣氛的保護下進行退火處理，退火溫度保持在500℃，退火時間為5分鐘，使得金薄膜在GaAs襯底表面形成金的小顆粒，為氣-液-固生長提供催化劑；

II、As蒸發源的溫度控制在160-180℃，其對應的束流等效分壓為2.6×10^-6乇-6.7×10^-6乇，Ga蒸發源溫度控制在930-950℃，其對應的束流等效分壓為1.0×10^-7乇-3.0×10^-7乇；通過調控As和Ga蒸發源的溫度，使As元素與Ga元素束流等效分壓比在15-40之間，控制納米線的生長速率在40-60nm/min，生長溫度保持在400-450℃；并且調控Bi蒸發源的溫度使其保持在480-500℃之間，對應的束流等效分壓為1.2×10^-7乇-2.0×10^-7乇，使Bi元素束流分壓與Ga元素束流分壓比x在40%-70%之間，在生長過程中通過開、關Bi蒸發源擋板，以此在生長室里面引入或撤除Bi元素；

III、冷卻襯底和各蒸發源，將生長完的樣品傳入MBE預處理室，即得纖鋅礦結構和閃鋅礦結構共存的GaAs納米線。