Epitaxial semiconductor nanostructure growth with templates

Abstract

Selbst-geordnete anodische Aluminiumoxid (AAO) Membranen wurden als Masken für Wachstum und Ätzen von Halbleiter-Nanodrähten (ND) und Nanoröhrchen verwendet. Die Nanostrukturen wurden mit Ultrahochvakuum-chemischer-Gasphasenabscheidung (UHV-CVD) gewachsen. Mittels Metall-assistiertem chemischem Ätzen wurden kristallographisch orientierte geätzte Si-ND produziert. Mit isotopisch angereicherten Silanen konnten Si-Isotop-NWs (28Si, 29Si und 30Si) epitaktisch gewachsen werden. Übergangsmetall (Co) Katalysatoren wurden verwendet, um polykristalline Si-Nanoröhren in AAO-Poren herzustellen. Germanium (Ge)-ND konnten durch einen Dampf-Fest-Fest (VSS) Wachstums-Mechanismus produziert werden, und scharfe Ge/Si-Grenzflächen wurde in einer AAO-Maske erstellt. Die „Bottom-Imprint“-Methode wurde eingeführt. Das Metall für die Katalysator-Filme konnte einfach von Au nach Al geändert werden. Epitaxie von Si-ND mit Durchmesser kleiner als 10 nm wurde durch Bio-Templating mit Apo-Ferritin realisiert. Si ND wurden epitaktisch mit einem minimalen Durchmesser von 2,8 nm gewachsen. Gallium-Phosphid (GaP)-ND mit mittlerem Durchmesser 7 nm wurden epitaktisch auf Si gewachsen. Darüber hinaus wurde Silber als Katalysator für das GaP-ND Wachstum eingeführt.