精品文档---下载后可任意编辑项目名称： 新型高性能半导体纳米线电子器件和量子器件首席科学家： 徐洪起 北京大学起止年限：依托部门： 教育部 中国科学院国际半导体技术路线图（ITRS）中明确指出研制可控生长半导体纳米线及其高性能器件是当代半导体工业及其在纳米 CMOS 和后 CMOS 时代的一个具有挑战性的科学任务。本项目将针对这一科学挑战着力解决如下关键科学问题：（1）与当代 CMOS 工艺兼容、用于新型高性能可集成的纳电子器件的半导体纳米线阵列的生长机制和可控制备；（2）可集成的超高速半导体纳米线电子器件的工作原理、结构设计及器件中的表面和界面的调控；（3）新型高性能半导体纳米线量子电子器件的工作模式、功能设计和模拟、载流子的基本运动规律。根据这些关键科学问题，本项目包括如下主要讨论内容：(一)新型半导体纳米线及其阵列的可控生长和结构性能表征在本项目中我们将采纳可控生长的方法来生长制备高品质的 InAs、InSb 和 GaSb 纳米线及其异质结纳米线和这些纳米线的阵列。生长纳米线的一个重要环节是选取衬底，我们将讨论在 InAs 衬底上生长高品质的 InAs 纳米线，特别是要讨论在大晶格失配的 Si 衬底上生长 InAs 纳米线的技术。采纳 Si 衬底将大大降低生长成本并为与当代 CMOS 工艺的兼容、集成制造条件。关于 InSb 和 GaSb 纳米线的制备，人们还没有找到可直接生长高品质 InSb 和 GaSb 纳米线的衬底。我们将讨论以 InAs 纳米线为InSb 和 GaSb 纳米线生长凝聚核的两阶段和多阶段换源生长工艺，探究建立生长高品质 InSb 和GaSb 纳米线及其 InAs、InSb 和 GaSb 异质结纳米线的工艺技术。本项目推举首席徐洪起教授领导的小组采纳 MOCVD 技术已初步证明这种技术路线可行。我们将进一步进展、优化 InSb和 GaSb 纳米线的 MOCVD 生长工艺技术，并努力探究出用 CVD 和 MBE 生长 InSb 和 GaSb 纳米线的生长技术。CVD 是一种低成本、灵活性高的纳米线生长技术，可用来探究生长大量、多样的 InSb、InAs 和 GaSb 纳米线及其异质结，可为项目前期的纳米器件制作技术的进展提供丰富的纳米线材料，也可为 MOCVD 技术路线的进展提供技术参考。MBE 生长技术虽然成本高，但可提供高品质的纳米线结构，特别是可提供具有单原子层精度的异质结纳米线结构，是本项目讨论高性能纳米线电子器件的工作原理和性能极限不可或缺的材料。实际上以 InAs 纳米线为凝聚核生长出...
