一种半导体异质结构纳米线的生长装置

本技术涉及电气元件生产装置，尤其涉及一种半导体异质结构纳米线的生长装置。

背景技术：

1、一维纳米线由于其对晶格失配的耐受度高和柔性等特性而优于体材料。半导体纳米线可用于光电探测器、雪崩光电二极管、发光二极管、激光器、太阳能电池、生物传感器、单光子源和其它领域，并已引起广泛关注。然而，可用于半导体器件的具有复杂异质结构的高质量纳米线的生长通常需要使用昂贵的设备，例如mbe(分子束外延)和mocvd(金属有机化学气相沉积)。这限制了纳米线的广泛实用化和民用进展。此外，mbe和mocvd设备中的源材料通常是固定的，不同的材料系统不能混合。这不利于结合不同材料系统的半导体异质结器件的研究。

2、通过简单的cvd(化学气相沉积)生长纳米线，设备便宜，并且可以使用多种不同的源材料进行组合生长。到目前为止，许多研究人员已经研究了采用cvd进行不同种类纳米线的生长。然而，cvd法生长的纳米线的晶体质量普遍不高。用这种方法很难生长高质量的纳米线异质结构，如pn结、pin和apd(雪崩光电二极管)。

3、造成这种困难的主要原因是：传统的cvd没有可以在生长过程中切换各种源材料的部件，不能生长复杂的异质结构。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种半导体异质结构纳米线的生长装置，旨在解决传统的cvd没有可以在生长过程中切换各种源材料的部件，不能生长复杂的异质结构的问题。本装置不仅可以应用于纳米线的生长，也可以用于cvd生长其它维度的材料，如二维材料和体材料。

2、为实现上述目的，第一方面，本实用新型提供了一种半导体异质结构纳米线生长装置，包括反应腔体石英管、切换机构和源机构；

3、所述切换机构包括把手、第二磁铁、第一磁铁、连接杆和挂钩，所述第二磁铁设置于所述反应腔体石英管内，所述第一磁铁设置于所述反应腔体石英管外，所述把手与所述第一磁铁固定连接，并位于远离所述第二磁铁的一侧，所述连接杆与所述第二磁铁固定连接，并位于所述第二磁铁外侧壁，所述挂钩与所述连接杆固定连接，并位于远离所述第二磁铁的一侧；

4、所述源机构包括石英细管、多孔石英支架、金属环和石英舟，所述多孔石英支架设置于所述反应腔体石英管内，所述石英细管设置于所述多孔石英支架内侧壁，并贯穿所述多孔石英支架，所述金属环与所述石英细管固定连接，并位于靠近所述挂钩的一侧，所述石英舟设置于所述石英细管的一侧。

5、其中，所述挂钩为c形。

6、其中，所述金属环为高纯相材料。

7、第二方面，本实用新型提供了一种半导体异质结构纳米线，所述半导体异质结构纳米线为包含pn结构、pin结构和apd结构的inp纳米线。

8、本实用新型的一种半导体异质结构纳米线生长装置，首先通过所述把手带动所述第一磁铁在所述反应腔体外壁上移动，使得所述第一磁铁带动吸附的所述第二磁铁移动，所述第二磁铁通过所述连接杆带动所述挂钩靠近对应的所述金属环，根据所述石英细管上的所述金属环上的角度，通过转动所述把手带动所述第一磁铁转动，使得所述第一磁铁通过磁场带动所述第二磁铁在所述反应腔体石英管内转动，改变所述挂钩的角度，使得所述挂钩与所述金属环垂直，并将所述金属环勾住，此时可通过所述把手对被勾住的所述金属环上的所述石英细管进行位置调整，以实现源材料的切换，解决了传统的cvd没有可以在生长过程中切换各种源材料的部件，不能生长复杂的异质结构的问题。

技术特征：

1.一种半导体异质结构纳米线的生长装置，其特征在于，

2.如权利要求1所述的一种半导体异质结构纳米线的生长装置，其特征在于，

3.如权利要求2所述的一种半导体异质结构纳米线的生长装置，其特征在于，

技术总结
本技术涉及电气元件生产装置技术领域，具体涉及一种半导体异质结构纳米线的生长装置，包括反应腔体石英管、切换机构和源机构，切换机构包括把手、第二磁铁、第一磁铁、连接杆和挂钩，源机构包括石英细管、多孔石英支架、金属环和石英舟，通过把手带动第一磁铁在反应腔体外壁上移动，并带动连接杆上的挂钩靠近对应的金属环，然后通过转动把手带动第一磁铁转动，使得第一磁铁通过磁场带动第二磁铁在反应腔体石英管内转动，改变挂钩的角度，使得挂钩将金属环勾住，此时可通过把手对被勾住的石英细管进行位置调整，以实现源材料的切换，解决了传统的CVD没有可以在生长过程中切换各种源材料的部件，不能生长复杂的异质结构的问题。

技术研发人员：刘林生,姚欣良,刘兴鹏,黄兰清,宋树祥,陈若琳,袁奎
受保护的技术使用者：广西师范大学
技术研发日：20240102
技术公布日：2024/10/21