[實用新型]用于制備多孔模板的襯底

有效

• 申請號: 201820632056.2
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN208293077U
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 李國強;李筱嬋;王文樑;鄭昱林
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C23C14/58
• 分類號: C23C14/58;C23C14/14;C23C14/35;C23C16/34;C23C28/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳文姬

本實用新型公開了用于制備多孔模板的襯底，依次包括基板、金屬鈦薄膜、多孔氮化鈦薄膜。所述多孔氮化鈦薄膜為由金屬鈦薄膜表面產生氮化反應開裂形成的成多孔氮化鈦薄膜。所述金屬鈦薄膜的厚度為1?12nm。本實用新型的模板的尺寸取決于襯底本身而不受制于制備方法，更加適用于大尺寸工業生產需求。

技術領域

本實用新型涉及多孔模板制備領域，特別涉及一種用于制備多孔模板的襯底。

背景技術

納米線、納米柱、納米管等一維納米結構是目前納米科技與凝聚態物理研究中當之無愧的熱點課題，量子尺寸效應賦予了該結構很多體材料所無法比擬的優越物理性能，也使一維納米結構在構造如激光器、自旋電子器件與量子計算機等納米尺度元器件上有著極為廣泛的應用。尤其是以III族氮化物納米線為代表的半導體一維納米結構，不僅可以用于在單一納米線上制備具有復雜功能的納米基件，還能用來連接各種納米器件，有希望實現真正意義上的納米集成。

目前一維納米結構的制備方法主要分為模板法與催化劑法，其中，催化劑法生長一維納米結構由于存在取向性較差、納米結構頂部常存在催化劑液滴難以去除、難以生長功能結等原因而難以實現使用，目前更有可能實現實用性應用的便是模板法。傳統的模板法使用的模板多為使用光刻或電化學合成等方法制備而成，生長而成的一維納米結構多具有高度均一的尺寸與取向性。然而上述方法需要在外延生長之前對襯底進行復雜的預處理，并且使用模板受制備時的工藝條件等影響顯著，存在或多或少的成本、尺寸、工藝不穩定等限制。這是進一步實現III族氮化物以為納米器件的進一步成果轉化必須解決的問題之一。

實用新型內容

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本實用新型的目的在于提供一種用于制備多孔模板的襯底，在該襯底上制備多孔模板，模板的尺寸取決于襯底本身而不受制于制備方法，更加適用于大尺寸工業生產需求。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：

用于制備多孔模板的襯底，依次包括基板、金屬鈦薄膜、多孔氮化鈦薄膜。

所述多孔氮化鈦薄膜為由金屬鈦薄膜表面產生氮化反應開裂形成的多孔氮化鈦薄膜。

所述金屬鈦薄膜的厚度為1-12nm。

所述多孔氮化鈦薄膜的厚度為3-15nm。

所述多孔氮化鈦薄膜的孔徑在3-10nm之間。

一種用于制備多孔模板的襯底制備方法，包括以下制備方法：

(1)在基板上沉積金屬鈦薄膜，得到鍍鈦基板；

(2)將鍍鈦基板轉移到金屬有機物化學氣相沉積生長設備中；

(3)在氫氣氣氛中對鍍鈦基板在600-680℃保溫預烘烤3-10min；

(4)通入NH₃和H₂混合氣體，在600-680℃溫度條件下進行對鍍鈦基板進行氮化3～15min，金屬鈦薄膜表面由于氮化反應開裂成的多孔氮化鈦薄膜。

步驟(1)所述在基板上沉積金屬鈦薄膜，得到鍍鈦基板，具體為：

在室溫條件下，利用機械泵和分子泵兩級泵將磁控濺射鍍膜設備的反應室真空度抽至5×10^-4Pa以下，待真空穩定后，向真空室中通入10-20sccm的純Ar氣并調節氣壓至0.5-1.0Pa，調節濺射功率至75-90W，預濺射2-5min之后，在襯底上沉積1-12nm的Ti金屬薄膜。

步驟(3)所述在氫氣氣氛中對鍍鈦基板在600-680℃保溫預烘烤3-10min，具體為：

在H₂流量450-500sccm的氣氛中將鍍鈦基板升溫至600-680℃，保溫烘烤3-10min。