研究目的
研究电晕放电对碳化硅衬底上氧化镓纳米线气-液-固生长过程的影响，以提高成核效率。
研究成果
电晕放电显著提高了氧化镓纳米线在碳化硅衬底上的成核效率，且未改变其生长模式或晶体结构。研究提出了一种生长模型，包括金催化剂沉积、[-311]取向晶核形成以及[010]取向纳米线的生长。该方法实现了稳定高效的纳米线生长，对光电器件应用具有重要意义。未来研究可探索放电参数变化及其他衬底材料。
研究不足
由于形成了硅-金合金，电晕放电不会影响硅基底上的生长。由于电子束下的振荡，能量色散X射线分析仅限于直径大于100纳米的导线。本研究针对特定基底和条件，未探索放电参数或其他气体混合物的潜在优化方案。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用带有电晕放电装置的汽液固（VLS）生长反应器来产生活性粒子。使用温度为870°C的水平管式炉，在距离衬底下游4厘米处设置尖端-平板电晕放电装置。通过向钨针施加负5千伏电位，在氮气和氧气的混合气体中产生放电。
2：样品选择与数据来源：
测试的衬底包括Si(100)、Si(111)、3C-SiC(111)/Si(111)和6H-SiC。通过在快速热退火反应器中于900°C对1纳米厚的蒸发金层进行去润湿处理沉积金纳米晶粒，作为成核中心。
3：0)、Si(111)、3C-SiC(111)/Si(111)和6H-SiC。通过在快速热退火反应器中于900°C对1纳米厚的蒸发金层进行去润湿处理沉积金纳米晶粒，作为成核中心。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括水平管式炉、带钨针的电晕放电装置、氮化硼坩埚、Al2O3陶瓷载体、石英玻璃管、RTP反应器、XRD系统（布鲁克D5000）、HRTEM系统（FEI飞利浦Tecnai 20S-Twin）、EDX光谱仪和SEM（蔡司Gemini 500）。材料包括镓源、氮气和氧气以及各种衬底。
4：0）、HRTEM系统（FEI飞利浦Tecnai 20S-Twin）、EDX光谱仪和SEM（蔡司Gemini 500）。材料包括镓源、氮气和氧气以及各种衬底。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：该流程包括装载样品、用惰性气体吹扫反应器10分钟、启动电晕放电、在40分钟内将温度升至870°C、维持生长90分钟以及在120分钟内冷却降温。
5：数据分析方法：
使用XRD分析晶体结构，HRTEM分析生长方向和结构，EDX分析成分，SEM分析形貌和成核效率。
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获取完整内容-
XRD system
D5000
Bruker
Used for x-ray diffraction analysis to determine crystal structure of the nanowires.
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SEM
Gemini 500
Zeiss
Used for scanning electron microscopy to investigate morphology and nucleation efficiency of nanowires.
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HRTEM system
Tecnai 20S-Twin
FEI Philips
Used for high-resolution transmission electron microscopy to analyze growth direction and structure of nanowires.
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RTP reactor
Used for rapid thermal annealing to dewet Au layers and form nanocrystallites.
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Tube furnace
Used for the growth experiments at controlled temperatures.
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Corona discharge setup
Used to generate corona discharge with a tungsten tip and applied voltage to assist nanowire growth.
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Boron nitride crucible
Used to hold the gallium source in the growth chamber.
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Al2O3 ceramic carrier
Used as a carrier in the growth chamber setup.
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Quartz glass tube
Part of the growth chamber, with 46 mm inner diameter.
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