【產(chǎn)通社，3月9日訊】中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所（Institute of Semiconductors Chinese Academy of Sciences, ISCAS）官網(wǎng)消息，其半導(dǎo)體材料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室楊濤研究員的課題組，在InAsSb納米線(xiàn)制備及機(jī)理研究方面最近取得了系列進(jìn)展。博士生杜文娜等首次在Si襯底上制備出高質(zhì)量的垂直InAsSb納米線(xiàn)，并詳細(xì)研究了Sb組分對(duì)納米線(xiàn)生長(zhǎng)的影響。特別是他們發(fā)現(xiàn)在InAs納米線(xiàn)生長(zhǎng)過(guò)程中引入少量Sb，可以大大改善InAs納米線(xiàn)的均勻性和晶體質(zhì)量,這將對(duì)制備高性能納米線(xiàn)器件具有重要意義。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在J. Cryst. Growth 396 （2014） 33-37。 

同時(shí)，他們還發(fā)現(xiàn)InAsSb納米線(xiàn)的生長(zhǎng)機(jī)制隨生長(zhǎng)參數(shù)變化而變化，在低V/Ⅲ比和高Sb流量比下，納米線(xiàn)是通過(guò)VLS機(jī)制進(jìn)行生長(zhǎng)；而在高V/Ⅲ比和低Sb流量比下，納米線(xiàn)則是以VS機(jī)制進(jìn)行生長(zhǎng)，這一發(fā)現(xiàn)為利用生長(zhǎng)參數(shù)調(diào)控InAsSb納米線(xiàn)生長(zhǎng)機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。此外，兩種機(jī)制的納米線(xiàn)在形貌、生長(zhǎng)方向和晶體質(zhì)量方面顯著不同。VS機(jī)制納米線(xiàn)方向統(tǒng)一、組分均勻，有利于發(fā)展低成本集成器件；而VLS機(jī)制納米線(xiàn)晶體質(zhì)量高，更有利制備單根高性能納米線(xiàn)器件。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Cryst.GrowthDes. 2015,15,2413−2418。 

特別是，課題組首次發(fā)現(xiàn)在不同取向的Si襯底上可以生長(zhǎng)出不同形貌分布的平面InAsSb納米線(xiàn)。因此，利用不同取向的Si襯底可實(shí)現(xiàn)對(duì)平面納米線(xiàn)生長(zhǎng)方向的調(diào)控。同時(shí)，高分辨透射電鏡圖像顯示這些平面納米線(xiàn)具有純立方相結(jié)構(gòu)。結(jié)合熱動(dòng)力學(xué)理論，他們很好地解釋了這些平面納米線(xiàn)生長(zhǎng)規(guī)律。方向可空的平面納米線(xiàn)易與現(xiàn)代CMOS工藝兼容，這為未來(lái)制備高度集成的III-V族納米器件開(kāi)拓了新的技術(shù)路線(xiàn)。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Nano Lett. 2016, 16 （2）, 877–882。 

III-V族半導(dǎo)體納米線(xiàn)憑借其獨(dú)特的準(zhǔn)一維結(jié)構(gòu)和物理特性在納米晶體管、納米傳感器和納米光電探測(cè)器等方面有著重要潛在應(yīng)用，是當(dāng)前國(guó)際研究的熱點(diǎn)。特別是，三元合金InAsSb納米線(xiàn)除了具有超高的載流子遷移率和極小的有效質(zhì)量外，可調(diào)的帶隙以及電、光學(xué)性能使其成為紅外探測(cè)器的理想材料。目前，國(guó)際上廣泛采用外來(lái)Au催化的氣-液-固（VLS）機(jī)制制備納米線(xiàn)，但Au催化劑能在半導(dǎo)體材料中形成深能級(jí)復(fù)合中心，這將大大降低器件的性能。因此，發(fā)展無(wú)Au催化納米線(xiàn)的制備技術(shù)尤為重要。此外，目前無(wú)外來(lái)催化含In的化合物納米線(xiàn)生長(zhǎng)機(jī)制存在爭(zhēng)議，主要集中在In液滴自催化的VLS和應(yīng)力驅(qū)動(dòng)的氣-固（VS）兩種生長(zhǎng)機(jī)制上。 

該工作得到了國(guó)家科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委和中科院的經(jīng)費(fèi)支持。查詢(xún)進(jìn)一步信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)官方網(wǎng)站：
http://dx.doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2014.03.020；
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.5b03587； 
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.cgd.5b00201；
http://www.semi.cas.cn/xwdt/kyjz/。    （完）