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用於電子學、自旋電子學和光子學的高性能小直徑納米線

用於電子學、自旋電子學和光子學的高性能小直徑納米線

在過去十年中,由於一維納米線(NWs)有趣的物理性質,它們作為下一代電子、光電子和太陽光電等基本模塊得到了廣泛的關注。雖然在操縱納米線的晶核形成以及二元和三元系統的組成上取得了顯著的進展,但是在控制納米線從原子級以上的形態和尺度上,特別是對於在技術上非常重要的銻化物(Ⅲ-Sb)半導體的納米線,仍然具有很大的挑戰。一般來說,基於GaSb 納米線的多種器件結構已經得到實現。進一步的性能提升會面臨在納米線合成期間不受控的徑向生長,這是由於所需的高初級粒子分壓和​​銻化物的大原子尺寸,造成不均勻的和錐形的直徑大於幾十納米的納米線。毫米波國家重點實驗室開發了使用硫的化學氣相沉積的表面活化劑,以實現非常薄且均勻的直徑小至20納米的GaSb納米線。與之相應的,表面活性劑的效果通常採用在液相和薄膜技術中,硫原子有助於形成在生長狀態的納米線表面穩定的硫-銻化學鍵,可以有效地穩定側壁並儘量減少無用的徑向納米線生長。當配置成晶體管時,這些設備顯示出令人印象深刻的電性能,其峰值空穴遷移率達到~200cm2V-1s-1,比迄今為止任何的基於GaSb納米線的設備移動性都更好。這些因素表明此表面活化劑對小直徑高性能的GaSb納米線輔助生長的有效性。通過設計和優化適當的器件結構,我們的目標是實現基於高性能GaSb納米線的低功耗高速的電子、孔基量子器件和中至遠紅外波長光電子。

用于电子学、自旋电子学和光子学的高性能小直径纳米线
用于电子学、自旋电子学和光子学的高性能小直径纳米线
用于电子学、自旋电子学和光子学的高性能小直径纳米线