37、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. 氮化铟纳米材料的合成方法

氮化铟（InN）纳米材料具有独特的物理和化学性质，在光电器件、传感器等领域展现出巨大的应用潜力。以下为大家详细介绍几种常见的InN纳米材料合成方法。

1.1 热化学合成法

在恒定的NH₃气流下，于550 - 700°C的温度范围内可以合成InN纳米线（NWs）。XRD研究显示，在700°C合成的产物中，金属铟完全转化为纤锌矿结构的InN NWs。

采用可控碳氮化热化学路线能够制备NWs和纳米管。该过程使用多壁碳纳米管（MWCNTs）或高纯度石墨粉作为碳源，通过气 - 固（VS）生长进行碳氮化反应。在此过程中，与MWCNTs或石墨粉混合的In₂O₃粉末被碳还原，生成的In₂O原子与N₂气体反应形成InN纳米结构。研究发现，较高温度（600 - 625°C）下通过扩散限制过程形成空心InN纳米管，而相对较低温度（565 - 590°C）下通过动力学限制过程形成InN NWs。InN纳米管壁厚约150 nm，孔径约160 nm，沿管轴的[010]方向生长；NWs直径为150 nm，沿[110]方向生长。

1.2 分子束外延（MBE）和等离子体辅助MBE

MBE是一种用于生长半导体、金属或绝缘体薄外延层的通用技术。原理上，在超高真空（UHV）环境中，将衬底表面保持在高温，通过组成元素的分子或原子束之间的反应使薄外延膜结晶。对于III族氮化物的生长，需要将传统克努森蒸发池中金属原子（Ga、In、Al）的蒸发与N₂自由基源相结合。

MBE技术的优点之一是UHV环境和使用高纯度材料，这能最大程度减少污染。另一个重要特点是生长温度低，尤其对于高铟含量的