【其他论文】通过自上而下设计实现 GaAs 与 Ga₂O₃ 纳米线阵列的微纳米一体化制备

        由摩尔多瓦技术大学的研究团队在学术期刊 Journal of Manufacturing and Materials Processing 发布了一篇名为 Micro- and Nano-Integration in the Production of GaAs and Ga₂O₃ Nanowire Arrays by Top-Down Design（通过自上而下设计实现 GaAs 与 Ga₂O₃ 纳米线阵列的微纳米一体化制备）的文章。

摘要

        本文提出了一种策略，通过将光刻微结构化与电化学刻蚀纳米结构化相结合，对 GaAs 衬底进行加工，以在衬底的特定区域获得 GaAs 纳米线结构域。微图案化基于此前对 GaAs 衬底在阳极氧化过程中孔生长机制的研究结果。根据既有研究，GaAs 中的晶向孔沿特定晶体学取向生长，其中 <111>B 方向为主要优先生长方向。基于这一特性，本研究提出先对（111）B 面进行光刻图案化，再在 HNO₃ 电解液中进行阳极氧化。结果表明，由于在这种配置下孔沿垂直于衬底表面的方向生长，光刻胶覆盖区域的 GaAs 能够避免多孔化。通过调控电化学刻蚀条件，使孔在未被光刻胶覆盖的区域发生交叠，从而形成 GaAs 纳米线阵列。此外，研究开发了在低氧浓度氩气环境中的热退火条件，使 GaAs 纳米线选择性氧化，在 GaAs 衬底上形成宽禁带 Ga₂O₃ 纳米线图案。研究显示，可通过调节电化学参数控制纳米线形貌：在特定条件下可获得光滑侧壁的纳米线阵列，而当在较高阳极氧化电压下晶向孔发生交叉时，则会形成带孔洞或壁面呈调制结构的纳米线。

原文链接：

https://doi.org/10.3390/jmmp9110376