研究目的
采用两步法工艺，利用Hg2Cl2纳米片和十六烷基硫醇降低GaAs(001)表面态，以提升光子信号质量，满足电子与光电子应用需求。
研究成果
采用Hg2Cl2纳米片与HDT组装的两步法能显著降低GaAs表面态，从而增强光致发光性能，并有望改进电子和光电器件性能，该方法高效且不会牺牲烷烃链。
研究不足
该过程可能涉及HDT组装后纳米颗粒的部分聚集，且该方法对其他半导体或大规模生产的适用性尚未充分探究。
1：实验设计与方法选择：
采用两步法，先将Hg2Cl2纳米片沉积在GaAs表面，再组装十六烷基硫醇（HDT）分子通过电子转移降低表面态。
2：样品选择与数据来源：
使用未掺杂n型GaAs（001）晶圆，购自AXT公司。
3：实验设备与材料清单：
GaAs晶圆、氯化汞、十六烷基硫醇、溶剂（水、乙醇、丙酮）、氢氧化铵、XPS光谱仪、PL光谱仪（Horiba Jobin Yvon HR800）、SEM（Sirion FEI）、EDX、FTIR光谱仪（Thermo Scientific Nicolet iS5）。
4：0）、SEM（Sirion FEI）、EDX、FTIR光谱仪（Thermo Scientific Nicolet iS5）。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：用氢氧化铵蚀刻GaAs晶圆去除自然氧化层，在氯化汞（II）溶液中孵育沉积Hg2Cl2纳米片，随后在HDT乙醇溶液中孵育组装，最后冲洗干燥。
5：数据分析方法：
XPS分析化学状态，PL测量强度，SEM观察形貌，EDX进行元素分析，FTIR识别官能团。
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SEM
Sirion
FEI
Surface morphology imaging
-
FTIR spectrometer
Nicolet iS5
Thermo scientific
Functional group identification using ATR accessory
-
GaAs wafer
n-type GaAs (0 0 1) wafer, n = 2 × 10^17 cm^-3
AXT, Inc.
Substrate for surface passivation experiments
-
XPS spectrometer
Chemical state analysis of surface elements
-
PL spectrometer
HR800
Horiba Jobin Yvon
Measurement of photoluminescence intensity
-
EDX spectrometer
Elemental chemical analysis
-
Nitrogen gas
3 SCFH high-purity (99.999%)
Praxair
Degassing solvents
-
Hexadecanethiol
Sigma Aldrich
Organic thiol for surface assembly
-
Mercury chloride
Sigma Aldrich
Source for Hg2Cl2 deposition
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