【摘 要】
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由于ⅡI-V族半导体纳米线具有低维结构,较高的电子、空穴迁移率等优点,在未来高性能电子器件和光电器件中将会有广泛的应用价值,近些年来这种低维材料引起了人们广泛的关注和研究.硅衬底上外延ⅡI-V族体材料,由于两者的晶格失配严重,应力会不断累积,而使得外延材料性能恶化.在硅衬底上生长立式ⅡI-V族纳米线,由于其直径很细,可以使应力在两种材料的界面处得到释放,因而纳米线内部没有累积的应力效应.而低成本的
【机 构】
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兰州空间技术物理研究所, 甘肃兰州,730000 中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室,
【出 处】
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第十一届全国表面工程大会暨第八届全国青年表面工程学术会议
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由于ⅡI-V族半导体纳米线具有低维结构,较高的电子、空穴迁移率等优点,在未来高性能电子器件和光电器件中将会有广泛的应用价值,近些年来这种低维材料引起了人们广泛的关注和研究.硅衬底上外延ⅡI-V族体材料,由于两者的晶格失配严重,应力会不断累积,而使得外延材料性能恶化.在硅衬底上生长立式ⅡI-V族纳米线,由于其直径很细,可以使应力在两种材料的界面处得到释放,因而纳米线内部没有累积的应力效应.而低成本的硅衬底和成熟的CMOS技术有望实现在硅衬底上集成ⅡI-V族低维材料高速电子器件.1此外,纳米线使得两种失配较大的ⅡI-V族材料,在不形成高密度界面缺陷的前提下,能够形成较好的异质结构,例如外延制备InAs/InP和InAs/GaSb异质结纳米线.InAs/GaSb异质结构的纳米线,具有二类交错能带结构,可以大量地实现载流子隧穿过程,这使得基于此结构制备的场效应晶体管在理论上具有高工作电流的特性.无掺杂的In(Ga)As和GaSb分别表现出n型和p型电学性质,加之两种材料分别具有最高的电子、空穴迁移率的特点,包含有nMOS和pMOS晶体管的CMOS反相器已经被实现在基于InAs/GaSb异质结构的纳米线器件中,2这将为摩尔定律的延续提供可能途径.本文在不使用金催化剂的条件下,实现了硅衬底上InGaAs/GaSb异质结纳米线的MOCVD自催化生长,为下一步的器件研究奠定材料基础.通过生长条件的不断改进和优化,异质结纳米线的形貌得到了较好的控制.
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