[發明專利]異質外延結構，包含異質外延結構的金屬疊層體，納米間隙電極，及其制造方法

有效

• 申請號: 201980062828.0
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN112771202B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 真島豊;崔允永;島田郁子;遠山諒;楊銘悅
• 申請（專利權）人: 國立研究開發法人科學技術振興機構
• 主分類號: C23C18/44
• 分類號: C23C18/44;B32B15/01;C23C18/31
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 石偉

1.異質外延結構，其特征在于，包括:

具有多晶結構的第1金屬部，和

所述第1金屬部上的第2金屬部，

其中，所述第2金屬部在所述第1金屬部上具有島狀結構,

所述第2金屬部設置為對應于在所述第1金屬部的表面露出的至少一個晶粒,

所述第2金屬部和所述至少一個晶粒形成異質外延界面。

2.根據權利要求1所述的異質外延結構，

其特征在于，所述第1金屬部含有選自鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、釕(Ru)、鋨(Os)、銥(Ir)中的一種金屬元素,所述第2金屬部為金(Au)。

3.根據權利要求1所述的異質外延結構，

其特征在于，所述第1金屬部為鈀(Pd),所述第2金屬部為金(Au),在所述第1金屬部和所述第2金屬部的界面包含所述第1金屬部和所述第2金屬部的固溶體。

4.根據權利要求1所述的異質外延結構，

其特征在于，所述島狀結構具有山形或半球形的形狀。

5.包含異質外延結構的金屬疊層體，

其特征在于，在根據權利要求1至4之一所述的異質外延結構體上，具有覆蓋第2金屬部的第3金屬部。

6.根據權利要求5所述的包含異質外延結構的金屬疊層體，

其特征在于，多個所述第2金屬部在所述第1金屬部的表面上離散地配置。

7.根據權利要求6所述的包含異質外延結構的金屬疊層體，

其特征在于，所述第2金屬部以每單位面積50個/μm²以上、2000個/μm²以下的密度分散在所述第1金屬部的表面上。

8.根據權利要求6所述的包含異質外延結構的金屬疊層體，

其特征在于，相對于所述第1金屬部的表面積，所述第2金屬部與所述第1金屬部接觸的總面積的比例為0.1以上、0.8以下。

9.根據權利要求5-8中任一項所述的包含異質外延結構的金屬疊層體，

其特征在于，所述第3金屬部是與所述第2金屬部相同種類的金屬、或者不同種類的金屬、或者合金。

10.一種異質外延結構的制造方法，其特征在于:

將具有多晶結構的第1金屬部浸漬在化學鍍液中，所述化學鍍液含有與第1金屬部不同種類的第2金屬的金屬離子、作為氧化劑的鹵素離子以及還原劑,

并在將所述第1金屬部的表面用所述氧化劑和所述還原劑還原的同時，使通過電化學取代反應從所述第2金屬的金屬離子還原成的金屬以對應于所述第1金屬部的至少一個晶粒的還原后的表面的方式異質外延生長。

11.根據權利要求10所述的異質外延結構的制造方法，

其特征在于，通過所述異質外延生長來形成與所述至少一個晶粒的異質外延界面，且在所述第1金屬部的表面上形成具有島狀結構的第2金屬部。

12.根據權利要求10或11所述的異質外延結構的制造方法，

其特征在于，所述第1金屬部為鉑,所述金屬離子為金離子(Au⁺、Au³⁺),所述鹵素離子為碘離子(I^-、I₃^-),所述還原劑為L(+)-抗壞血酸(C₆H₈O₆)。

13.根據權利要求10或11所述的異質外延結構的制造方法，

其特征在于，所述化學鍍液用純水稀釋至500倍以上。