GaN纳米棒的制备及机理研究  

Growth Mechanisms of GaN Nanorods

作　　者：王敬蕊[1] 叶志镇[1] 杨志祥[1] 马全宝[1] 姜静[1] 胡少华[1] 何海平[1] 

机构地区：[1]浙江大学硅材料国家重点实验室,杭州310027

出　　处：《真空科学与技术学报》2009年第1期52-55,共4页Chinese Journal of Vacuum Science and Technology

基　　金：国家自然科学基金项目(纳米)(No.50572095)

摘　　要：本文分别用三甲基镓和高纯蓝氨作为Ga源和N源,Ni(NO3)2作为催化剂,在Si(111)衬底上制得针尖状GaN纳米棒。测试结果表明制备的GaN纳米棒是沿<100>方向生长的纯六方相结构。通过对生长过程的分析,我们认为GaN纳米棒的生长过程不仅受到VLS机制的控制,而是多种生长方式共同作用的结果。在反应的初期,GaN纳米棒的生长遵从VLS机制;但是随着GaN纳米棒轴向和径向的生长,GaN纳米结构中纳米棒端部的Ni催化剂纳米球会被"挤"出顶部,在较大的气流流速下被吹落至衬底上,失去催化剂诱导作用的纳米棒随后自行外延生长;而吹落至衬底上的Ni催化剂纳米球成为第二次生长有利的形核位置,且再次生长出粗短的纳米棒。因此不同生长机制得到的GaN纳米棒交织在一起,形成了最终的GaN纳米结构。GaN nanorods were grown by metal organic chemical vapor deposition （MOCVD） with Ni（NO3）2 as the catalyst precursor and trimethyl gallium and high purity blue ammonia as the Ga and N sources, respectively, on Si（111） substrates. The mierostructures of the Gain nanorods were characterized with X-ray diffraction （XRD）, scanning electron microscopy （SEM） and transmission electron microscopy （TEM）. The results show that the （100） oriented GaN nanorod has a hexagonal crystal structure. We suggest that three mechanisms, including the vapor liquid solid growth, catalyst growth and the （111 ） preferential growth orientation, account for the GaN nanorod formation.

关 键 词：Ni催化 GAN纳米棒 生长机制 

分 类 号：TN304[电子电信—物理电子学] O484[理学—固体物理]