[發(fā)明專利]一種單晶Ge-Sn-Te納米線的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011347874.6
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112593284A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張杰;劉玉申;楊希峰;洪學(xué)鹍;邵振廣
• 申請（專利權(quán)）人: 常熟理工學(xué)院
• 主分類號: C30B25/00
• 分類號: C30B25/00;C30B29/52;C30B29/62;C23C16/06;C23C16/44;B82Y30/00;B82Y40/00;H01L35/16
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

1.一種單晶Ge-Sn-Te納米線的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:

在化學(xué)氣相沉積設(shè)備的反應(yīng)區(qū)內(nèi)放置反應(yīng)源，并在反應(yīng)源下風向處放置潔凈襯底，而后將所述反應(yīng)區(qū)域密封，再充分排除化學(xué)氣相沉積設(shè)備內(nèi)的空氣，而后充入載氣，且將化學(xué)氣相沉積設(shè)備內(nèi)的氣壓維持于設(shè)定低壓值；所述反應(yīng)源為GeTe粉末和Sn粉末的混合物；

其后，將所述反應(yīng)區(qū)溫度提升至第一設(shè)定溫度，保溫設(shè)定時間，而將所述襯底溫度維持于第二設(shè)定溫度，且在反應(yīng)過程中，按設(shè)定流速持續(xù)通入載氣；

反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)通入載氣，使化學(xué)氣相沉積設(shè)備自然降溫，獲得單晶Ge-Sn-Te納米線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述單晶Ge-Sn-Te納米線的制備方法，其特征在于，所述潔凈襯底的制程包括：依次用有機溶劑、水清洗基片，之后吹干，獲得潔凈基片，其中，所述有機溶劑包括丙酮和/或異丙醇，所述基片包括Si襯底。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述單晶Ge-Sn-Te納米線的制備方法，其特征在于，所述GeTe粉末需在氬氣氛圍中進行預(yù)加熱處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述單晶Ge-Sn-Te納米線的制備方法，其特征在于，所述載氣包括氬氣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述單晶Ge-Sn-Te納米線的制備方法，其特征在于，所述化學(xué)氣相沉積設(shè)備包括水平管式爐。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述單晶Ge-Sn-Te納米線的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將GeTe粉末置于氬氣氛圍中，在450～500℃下預(yù)加熱10～30min；

(2)將步驟(1)處理過的GeTe粉末和Sn粉末的混合物作為反應(yīng)源置于化學(xué)氣相沉積設(shè)備的反應(yīng)區(qū)中部，并將潔凈襯底置于反應(yīng)源的下風向處；

(3)將化學(xué)氣相沉積設(shè)備內(nèi)腔抽真空后，充入載氣進行沖洗，反復(fù)兩次以上，沖洗后繼續(xù)通入載氣，并配合機械泵設(shè)備，使化學(xué)氣相沉積設(shè)備維持低壓在15～25Torr；

(4)對化學(xué)氣相沉積設(shè)備進行加熱，使反應(yīng)區(qū)溫度升至500～550℃，且保溫60～120min，并控制所述潔凈襯底的溫度為350～400℃，在反應(yīng)過程中還按照200～250sccm的流速持續(xù)通入載氣；

(5)反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)通載氣，使化學(xué)氣相沉積設(shè)備自然降溫，獲得單晶Ge-Sn-Te納米線。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述單晶Ge-Sn-Te納米線的制備方法，其特征在于，所述潔凈襯底放置在距離反應(yīng)源25～28cm位置處。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述單晶Ge-Sn-Te納米線的制備方法，其特征在于，步驟(3)包括：將化學(xué)氣相沉積設(shè)備內(nèi)腔抽真空至氣壓低于1mTorr，而后充入載氣進行沖洗。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述單晶Ge-Sn-Te納米線的制備方法，其特征在于，步驟(3)包括：在沖洗完成后，將所述化學(xué)氣相沉積設(shè)備內(nèi)的氣壓維持于20Torr。