36、氮化铟纳米材料的最新趋势

氮化铟纳米材料的最新趋势

1. 引言

III族氮化物，包括氮化镓（GaN）、氮化铝（AlN）和氮化铟（InN），是一类在光电子领域有重大影响的半导体材料。这主要是因为它们具有直接带隙，光谱范围宽，并且可以灵活地组合成三元化合物。近年来，对纳米结构InN的研究势头不断增长，这类材料还常作为半导体传感器的骨架。

在III族氮化物半导体中，GaN是研究最多的材料，其次是AlN。GaN的光学性质在其生长报告发布20年后才被报道，1972年通过锌（Zn）掺杂制造出第一个蓝色LED，才推动了对其材料特性的理解。而InN在当时几乎无人知晓，直到1986年才首次报道其光学性质。

纳米技术的出现促进了六方III族氮化物半导体的研究，因为纳米尺寸的独特特性在光电子领域具有优势，而III族氮化物正是这一领域的前沿材料。目前关于GaN的研究报告和综述很多，但InN纳米材料的相关报告明显不足。InN在这类化合物中具有特殊地位，它面临着一些挑战，例如生长温度窗口极窄，并且其光学带隙存在争议，报道的值在可见光（约2.0 eV）和红外光（约0.7 eV）之间。尽管存在这些问题，InN在用于LED的三元化合物中仍做出了重要贡献。

本文将简要介绍InN纳米材料的生长和表征方法，特别是一维纳米结构。会详细讨论其光学和电学性质，并尽可能区分块体材料和纳米材料的差异。除了常见的纳米结构，如纳米颗粒（NPs）、纳米线（NWs）、纳米棒（NRs）和纳米管，还会介绍纳米尖端（NTs）和纳米带（NBs）等复杂形态。应用部分将重点关注传感器应用。

2. 氮化铟纳米材料的合成

合成InN是III族氮化物化合物中最具挑战性的工作。这主要是因为难以生长高质量的晶体InN半导