本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种在gaas衬底上制作p型掺杂zno纳米材料的方法。
背景技术：
在当今飞速发展的新世纪，人们对新型材料的需求与日俱增，对材料性能的要求也越来越苛刻。由于纳米材料的量子尺寸效应，使得纳米材料在物理和化学性质方面表现出不同于其它材料的独特的性质。纳米材料的新奇特性也使得它在微电子学、光电子学、非线性光学、高密度信息存储、催化、储氢、生物医学及传感探测等方面都存在着广泛的应用前景。
zno作为一种多功能宽禁带半导体材料，它不仅具有优异的光学和电学性能而且拥有多种不同形貌的纳米结构，zno也被认为是在所有半导体氧化物中可能拥有最多纳米结构的材料。但是由于zno的p型掺杂尚具有一定的困难，使得zno材料的应用受到了一定限制。
技术实现要素：
本发明主要解决现有技术zno的p型掺杂较困难的技术问题，提出一种在gaas衬底上制作p型掺杂zno纳米材料的方法。
本发明提供了一种在gaas衬底上制作p型掺杂zno纳米材料的方法，包括：
(1)gaas衬底的预处理：
第一步，利用甲苯进行超声振动清洗gaas衬底，除去gaas衬底上的油脂，超声功率为60w，时间为5分钟；
第二步，用丙酮进行超声振动清洗gaas衬底，除去gaas衬底上残留的甲苯，超声功率为60w，时间为5分钟；
第三步，再用无水乙醇进行超声振动清洗gaas衬底，除去gaas衬底上残留的丙酮，超声功率为60w，时间为5分钟；
第四步，用冷去离子水冲洗8-10遍；
第五步，利用hf将gaas表面进行刻蚀处理；
第六步，再用冷去离子水冲洗8-10遍；
(2)利用电化学沉积方法制备zno纳米材料：
将含有锌源前驱体以及选择性含有的氧源的溶液与gaas衬底接触，以在gaas衬底上制得zno纳米材料，时间为30min；
(3)zno纳米材料的退火处理：
利用退火扩散技术对已经制备的gaas衬底上的zno纳米材料进行了退火掺杂。
进一步的，所述zno纳米材料的退火处理的退火温度为560℃，时间为30min，保护气体为高纯氮气。
进一步的，所述锌源前驱体为硝酸锌。
进一步的，所述电化学沉积的沉积温度为50℃至100℃。
本发明提供的一种在gaas衬底上制作p型掺杂zno纳米材料的方法，与现有技术相比具有以下优点：
1.本发明制备的zno纳米材料具有良好的结晶和光学性质：纳米材料的尺寸均匀、表面平整光滑；具有良好的光学质量。
2.退火后，zno纳米材料发生了再结晶变化，结构之间出现了一定程度的融合，表明退火对zno纳米材料的结构起到了明显的改变作用。
3.本发明纳米材料中形成了大量受主，退火后在zno形成了p型导电。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
本发明主要利用电化学沉积方法在gaas(100)衬底上制备zno纳米材料，利用退火掺杂技术对zno纳米材料进行了p型掺杂。本发明实施例提供的在gaas衬底上制作p型掺杂zno纳米材料的方法，包括：
(1)gaas衬底的预处理
本发明采用的衬底是gaas。为避免衬底在样品制备中引入杂质，影响所制备样品的晶体质量和纯度，必须对gaas衬底进行标准化清洗，以除去gaas表面的各种杂质，具体清洗步骤如下：
第一步，利用甲苯进行超声振动清洗gaas衬底，除去gaas衬底上的油脂。超声功率为60w，时间为5分钟。
第二步，用丙酮进行超声振动清洗gaas衬底，除去gaas衬底上残留的甲苯。超声功率为60w，时间为5分钟。
第三步，再用无水乙醇进行超声振动清洗gaas衬底，除去gaas衬底上残留的丙酮。超声功率为60w，时间为5分钟。
第四步，用冷去离子水冲洗8-10遍。
第五步，利用hf将gaas表面进行刻蚀处理。
第六步，再用冷去离子水冲洗8-10遍。
(2)利用电化学沉积方法制备zno纳米材料
将含有锌源前驱体以及选择性含有的氧源的溶液与gaas衬底接触，以在gaas衬底上制得zno纳米材料，时间为30min；所述锌源前驱体为硝酸锌。所述电化学沉积的沉积温度为50℃至100℃。
(3)zno纳米材料的退火处理
为制备p-zno纳米材料，本发明采用了退火扩散技术对已经制备的gaas衬底上的zno纳米材料进行了退火掺杂。退火温度为560℃，时间为30min。保护气体为高纯氮气。
本发明利用sem测试了zno纳米材料的形貌。通过zno纳米材料的表面和截面sem测试看出gaas衬底上生长出了分布均匀、表面平整的zno纳米材料。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。