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摘 要:研究小组通过基于分子束外延法的镓自催化效应的晶体成长,成功地在2英寸的整个硅晶圆上大量合成了均匀且具有优异发光特性的砷化镓半导体纳米线,不需要在晶圆生长之前进行特定的预处理。形成的导线长约6µm,直径约250nm,密度约每平方厘米5000万根,这相当于2英寸衬底上约7亿根导线。
关键词:半导体、硅晶圆、砷化镓、纳米线、分子束外延法
在整个硅晶圆上大量集成光功能纳米线
——适用于器件的高质量纳米线在适当的晶体生长条件下可以很容易地大量合成
要点
·研究小组在整个硅衬底上,成功合成了具有高近红外区发射强度和均匀性的高功能半导体纳米线。
·通过简单的单一处理,在直径为5厘米的硅晶圆上形成了约7亿根超细纳米线。
・由于吸收光,表面由镜面变为黑色,有望用于高功率太阳能电池和硅光器件等。
研究小组成功将具有优异发光和受光功能的砷化镓半导体纳米线大量集成在整个硅晶圆上。
每根纳米线都可以用作激光器、太阳能电池或晶体管。据报道,研究小组使用一种被称为分子束外延的晶体生长方法制作了一根长度约为6微米、直径约为250纳米的纳米线。研究发现,通过使用构成元素镓的微细液滴、并优化压力和温度等晶体合成条件,可以在整个硅晶圆上大量合成高质量且均匀的纳米线。在直径为5厘米的硅晶圆上,无需预处理,仅采用单分子束外延法即可轻松形成约7亿根微细纳米线。
制作出的晶圆可以获得良好的光发射和高效的光吸收,并有望在提高太阳能电池功率、为硅技术添加廉价和高性能的光学功能等方面取得新的发展。
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