【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米光电器件制备，涉及一种纳米锥结构氮化镓基光电极制备方法。
技术介绍
1、氮化镓作为下一代光催化材料，具有良好的物理和化学稳定性，这导致氮化镓基材料和典型蓝宝石衬底对苛刻电解质的惰性，而引起了人们的广泛关注。最近，大量的研究集中在如何解决氮化镓光电极的强光学反射和载流子寿命的组织问题，以实现高效的光催化。氮化镓纳米锥表面纳米结构有利于增加氮化镓表面的表面体积比，导致水分解中的活性表面积增加。目前在低成本制备大面积氮化镓纳米锥结构阵列方面还没有一个很好的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种纳米锥结构氮化镓基光电极制备方法，本专利技术所要解决的技术问题是如何大面积、低成本地制备纳米锥结构氮化镓基光电极。
2、本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种纳米锥结构氮化镓基光电极制备方法，其特征在于，通过纳米孔掩模制备进行，所述纳米孔掩模制备包括如下步骤：采用两步氧化法阳极氧化铝箔以形成纳米孔阵列的多孔氧化铝；在上述样品上的多孔氧化铝表面旋涂溶解有高分子聚合物的溶剂，待凝固后以形成保护和支撑层；采用饱和氯化铜溶液溶解掉上述样品的铝基底；采用磷酸溶液对上述样品中的多孔氧化铝进行开孔和加宽孔处理以形成纳米孔掩膜层，最终形成结合纳米孔掩膜层和支撑层的纳米孔掩模。
3、进一步地，所述高分子聚合物为但不限于聚甲基丙烯酸甲酯。
4、进一步地，所述纳米孔掩膜层的尺寸可通过调整氧化、扩孔参数而调整。
...【技术保护点】
1.一种纳米锥结构氮化镓基光电极制备方法，其特征在于，通过纳米孔掩模制备进行，所述纳米孔掩模制备包括如下步骤：采用两步氧化法阳极氧化铝箔(3)以形成纳米孔阵列的多孔氧化铝(2)；在上述样品的多孔氧化铝表面(2)旋涂溶解有高分子聚合物(1)的溶剂，待凝固后以形成保护和支撑层(1)；采用饱和氯化铜溶液溶解掉上述样品的铝基底(3)；采用磷酸溶液对上述样品中的多孔氧化铝(2)进行开孔和加宽孔处理以形成纳米孔掩膜层(2)，最终形成结合纳米孔掩膜层(2)和支撑层(1)的纳米孔掩模(4)；所述高分子聚合物(1)为但不限于聚甲基丙烯酸甲酯；所述纳米孔掩膜层(2)的尺寸可通过调整氧化、扩孔参数而调整。
2.根据权利要求1所述一种纳米锥结构氮化镓基光电极制备方法，其特征在于，所述纳米孔掩膜转移包括如下步骤：将纳米孔掩模(4)与氮化镓外延片(7)置于有机溶剂中，纳米孔掩模中的支撑层(1)部分溶解后，与多孔氧化铝掩膜(2)分离，随后在溶液中被转移到氮化镓外延片(7)表面，所述氮化镓外延片(7)为蓝宝石基底(6)上外延氮化镓外延层(5)构成，所述有机溶剂为但不限于丙酮溶液。
3.根
4.根据权利要求2所述一种纳米锥结构氮化镓基光电极制备方法，其特征在于，所述纳米锥刻蚀包括如下步骤：采用等离子刻蚀技术，以沉积的金属纳米点阵列(8)为掩模对氮化镓外延片(7)进行刻蚀；采用金属蚀刻剂溶液去除金属纳米点阵列掩模(8)，得到大面积高度有序的氮化镓纳米锥阵列(9)基片；所述等离子刻蚀为但不限于感应耦合等离子刻蚀(ICP)和反应离子刻蚀(RIE)；所述氮化镓纳米锥阵列结构可通过调整刻蚀参数得到的不同尺寸的纳米锥(9)或截顶纳米锥(10)。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米锥结构氮化镓基光电极制备方法，其特征在于，通过纳米孔掩模制备进行，所述纳米孔掩模制备包括如下步骤：采用两步氧化法阳极氧化铝箔(3)以形成纳米孔阵列的多孔氧化铝(2)；在上述样品的多孔氧化铝表面(2)旋涂溶解有高分子聚合物(1)的溶剂，待凝固后以形成保护和支撑层(1)；采用饱和氯化铜溶液溶解掉上述样品的铝基底(3)；采用磷酸溶液对上述样品中的多孔氧化铝(2)进行开孔和加宽孔处理以形成纳米孔掩膜层(2)，最终形成结合纳米孔掩膜层(2)和支撑层(1)的纳米孔掩模(4)；所述高分子聚合物(1)为但不限于聚甲基丙烯酸甲酯；所述纳米孔掩膜层(2)的尺寸可通过调整氧化、扩孔参数而调整。
2.根据权利要求1所述一种纳米锥结构氮化镓基光电极制备方法，其特征在于，所述纳米孔掩膜转移包括如下步骤：将纳米孔掩模(4)与氮化镓外延片(7)置于有机溶剂中，纳米孔掩模中的支撑层(1)部分溶解后，与多孔氧化铝掩膜(2)分离，随后在溶液中被转移到氮化镓外延片(7)表面，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李泽平，王耿，李东京，梅丽红，
申请(专利权)人：湖北科技学院，
类型：发明
国别省市：
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