1.一種密度可控的ZnO納米棒陣列的制備方法,其特征在于,由兩個(gè)階段組成,首先采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法生長(zhǎng)GaN 量子點(diǎn),然后采用水熱法在GaN量子點(diǎn)表面進(jìn)行 ZnO 納米棒的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述GaN量子點(diǎn)的生長(zhǎng)階段,包括如下步驟:
1)在藍(lán)寶石襯底上于 650 ℃生長(zhǎng)AlN低溫成核層,再升溫至 1010 ℃, 利用脈沖原子層沉積生長(zhǎng)PALE-AlN,通過(guò)預(yù)鋪 Al 技術(shù)使生長(zhǎng)表面更為平坦,然后升溫至 1100 ℃下生長(zhǎng)高溫AlN層;
2)生長(zhǎng)完畢的整個(gè)AlN 層作為緩沖層,在此基礎(chǔ)上外延Al0.5GaN 層,Al0.5GaN 層的生長(zhǎng)溫度為 990 ℃;
3)生長(zhǎng)AlGaN模板,在Al0.5GaN 模板和 AlN 緩沖層之間插入 10 個(gè)周期的 Al0.5GaN/AlN 超晶格來(lái)消除Al0.5GaN 外延層內(nèi)部的張應(yīng)力,避免薄膜開裂,其中Al0.5GaN/AlN 超晶格的生長(zhǎng)溫度為 990 ℃,每個(gè)周期中Al0.5GaN 和 AlN 的厚度分別為10和15 nm;
4)在Al0.5GaN上生長(zhǎng)GaN 量子點(diǎn),生長(zhǎng)溫度為785 ℃,生長(zhǎng)時(shí)間為11 s,中斷時(shí)間為18~30 s。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,步驟1)中,AlN低溫成核層的厚度是20nm,高溫AlN層的厚度為200 nm 。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,步驟1)中,三甲基鋁和 氨氣流量分別為 4.056 μmol/min 和 2500 sccm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,步驟2)中,,三甲基鋁、三乙基鎵和 NH3流量分別為 5.634 μmol/min、13.966 μmol/min 和 2500 sccm, Al0.5GaN 層的厚度為500 nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,步驟3)中,每個(gè)周期,AlN 的生長(zhǎng)過(guò)程三甲基鋁和NH3流量分別為 5.634 μmol/min 和 2500 sccm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于步驟4)中,三乙基鎵和NH3流量分別為32.6 μmol/min和1400 sccm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其特征在于,GaN 量子點(diǎn)上ZnO納米棒的生長(zhǎng)分為 5 個(gè)步驟:
(1)將 GaN/AlGaN 量子點(diǎn)樣品依次放入丙酮、無(wú)水乙醇和去離子水中清洗,在每種液體浸泡的同時(shí)進(jìn)行超聲處理 5 分鐘;
(2)將清洗后的樣品放入分析純氨水中浸泡 10 分鐘;
(3)分別在兩個(gè)燒杯中配置六水硝酸鋅和六亞甲基四胺溶液,兩種溶液濃度都為25mM;
(4)將 GaN 量子點(diǎn)樣品的生長(zhǎng)面朝下放在反應(yīng)釜中,然后分別倒入配置好的兩種溶液,立刻將反應(yīng)釜放入 95℃烘箱中加熱 4 個(gè)小時(shí);
(5)取出反應(yīng)釜用冷水沖洗來(lái)快速降溫,然后取出樣品進(jìn)行清洗干燥。