10纳米以下直径硅纳米线有序垂直阵列的模板辅助外延生长研究

项目名称： 10纳米以下直径硅纳米线有序垂直阵列的模板辅助外延生长研究

项目编号： No.51202072

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无机非金属材料学科

项目作者： 张璋

作者单位： 华南师范大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 在当前半导体器件的小型化趋势下，基于硅纳米线的纳米半导体器件的解决方案已成为当前研究热点，其关键的核心技术之一就是外延生长小尺寸、高密度、晶体缺陷少的硅纳米线有序垂直阵列。本项目提出了以下主要创新思路：通过进一步缩小氧化铝模板孔径尺寸的模板辅助方法解决10纳米以下直径硅纳米线阵列外延生长的结构和物性调控问题。力求在解决半导体材料结构生长问题的同时，深入研究小尺寸效应对硅纳米线外延生长机制和载流子表面复合的影响。从中希望能够找到硅以及其他半导体纳米材料在直径减少到10纳米以下时的共性科学问题，力求揭示新的材料特性及其内在物理解释，探索小尺寸硅纳米线有序阵列结构在新型半导体器件中的应用可能性。

中文关键词： 硅纳米线；化学气相沉积；模板法；外延生长；10纳米以下

英文摘要： Silicon nanowires (SiNWs) are promising for new, emerging semiconductor devices. Development of new methods for the down-scaling, high-density and less crystal defects of epitaxial SiNWs in an orderly vertical array is the key technology. We propose the following innovative ideas: to realize the structural and characteristic control of epitaxial growth of sub-10 nm diameter silicon nanowire arrays by further pore-size narrowing of the anodic aluminium oxide (AAO) in the template-assisted methods. In this project, we seek to solve the structural control problem of the semiconductor material growth. Meantime, we try to understand in deep depth of the small size effect on the epitaxial growth mechanism of SiNWs and the related carrier surface recombination. In this research, we hope to be able to find the common scientific problems of silicon and other semiconductor nanomaterials with their diameters reduced to sub-10 nm, and to reveal the new properties and its intrinsic physical interpretation, in order to explore the application possibilities of the sub-10 nm diameter of the ordered arrays of SiNWs in the future semiconductor devices.

英文关键词： Si nanowire；CVD；Template-assisted method；epitaxial growth；sub-10 nm