嶄新的半導體奈米線磊晶技術

2011/02/08 | 未分類 |

Original publish date:Nov 21, 2002

編輯 Agape 報導

哈佛大學的科學家利用新開發的磊晶技術﹐不需要經 過繁複的製程﹐將不同種類的單晶半導體﹐成功地合 成了由異質結構半導體組成的奈米線。

熟悉或聽過(heterostructure semiconductor)的人﹐ 想必對於它的組成原理並不陌生。2000年諾貝爾物理 學獎得主之一的Herbert Kroemer,便是因發展半導體 異質結構並將其應用在高速電子及光電元件的貢獻而 獲此殊榮。所謂“磊晶”﹐英文為epitaxy﹔這個字結 合了epi(on, upon)與taxis(源自希臘文的tassein﹐ 原意為arrange)兩個字。基本上﹐異質結構半導體是利 用特殊的磊晶技術﹐將不同種類的單晶元素逐層地建構 起來。其原理有點類似砌疊層層的磚塊﹐只不過這些磊 晶技術中的“磚塊”僅有單個分子﹐甚至原子的大小。 而且現今成熟的磊晶技術﹐經由選擇高純度的單晶原料﹐ 適當的溫度(一般在攝氏數百度)﹐以及精確地控制各組 成元素分(原)子大小的匹配﹐即可得到高品質的磊晶成品。

有別於傳統磊晶技術的逐層砌疊﹐哈佛大學的 Lincoln. J. Lauhon (Charles M. Lieber的研究小組)利 用該小組已開發的奈米合成技術﹐成功地製造出Si-SiO2 以及Si-Ge的異質結構半導體奈米線(Nanowire)。利用化 學觸媒的選擇性﹐Lauhon等人不僅可以控制這些奈米線的 成長方向(軸向或徑向)﹐更可以加入不同種類的元素作為 攙入的雜質(chemical doping)來改變奈米線的導電特性 (n-type或p-type)。Lauhon所屬的研究小組更使用一般的 半導體製程(光罩﹐蝕刻﹐鍍金屬等)將他們合成的奈米線 製成三極電晶體﹐並且成功地量測到這奈米元件的電流- 電壓特性曲線。

相較於只有單一方向控制自由度的傳統磊晶技術﹐Lauhon 等人合成奈米線所用的方法﹐可以達到在軸向或徑向的磊 晶或攙入雜質。更重要的是﹐這一切的過程都是在奈米尺 度(nanoscale)上完成。因此﹐Lauhon以及其所屬研究小組 所開發的技術在與現有積體電路的整合應用﹐或是發展全 新的奈米元件﹐都提供了一個新的研究方向。

原始論文﹕
Lincoln J. Lauhon et al., Epitaxial core-shell and core-multishell nanowire heterostructures, Nature 420, 57 (2002).

參考來源:

  • Lincoln J. Lauhon et al., Nature 420, 57 (2002) (原始論文)

本文版權聲明與轉載授權資訊:

  • [Jan 07, 2004] 能進行碳奈米管合成與電性自動化測試的整合性金屬氧化半導體電路
  • [Aug 01, 2003] 新的奈米結構合成技術
  • [May 06, 2003] 碳奈米管中的碳奈米線
  • [Apr 10, 2003] 單晶結構的GaN奈米管
  • [Jan 23, 2003] 一“線”光芒
  • [Feb 13, 2002] 具有不同化學成分組成的奈米線
  • [Oct 12, 2000] 2000年諾貝爾物理獎頒發給資訊科技研究


    921 地震 20 週年活動

    距離 921 大地震發生已經過了 20 年,時間漸漸走過,傷口慢慢癒合,但地震、颱風甚至是極端氣候等天災對我們的侵襲依然無可避免。那麼我們已經學會如何和天災共處了嗎?

    2019/9/21 當天,來和震識副總編輯阿樹、救災經驗豐富的消防員宗翰,一起聊聊震災的相關研究和應變方法!免費報名傳送門:https://lihi1.com/AksNA


    如何準確投資自己,才能因應新世代的數位挑戰? 各行各業都力拼「數位轉型」,你也準備好自己的「數位力」迎擊了嗎?

    泛科學院特別精選 12 堂職場必備數位技能線上課程,從 GA、試算表到聊天機器人,不論是在職進修還是為轉職提前做準備,泛科學院陪你一起練功! 9/30 前泛科選課九折再送課 👉 選課這邊走

  • 關於作者

    科景

    Sciscape成立於1999年4月,為一非營利的專業科學新聞網站。

    網站更新隱私權聲明
    本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策