中科院制备出近全组分可调的高质量三元合金半导体纳米线

中科院制备出近全组分可调的高质量三元合金半导体纳米线

中国科学院半导体研究所的研究人员制备出了近全组分可调的高质量GaAs1-xSbx纳米线，有望加速GaAs1-xSbx三元合金纳米线能带工程在下一代近红外发光二极管、激光器及光纤通讯等方面的应用。

作为重要的三元合金半导体材料，GaAs1-xSbx具有禁带宽度可从1.42eV（GaAs）到0.72eV （GaSb）大范围调谐等特点，是一种极具潜力的能带工程材料，在光纤通信系统、红外发光二极管、光探测器、激光器及异质结双极晶体管等方面应用前景广阔。但高质量的高Sb组分GaAs1-xSbx薄膜的制备仍存在很大的挑战。

研究人员利用分子束外延技术，通过调控Sb、As源炉束流，以及生长室As蒸汽压的大小，在国际上率先在Si衬底及GaAs纳米线上制备出了近全组分可调的GaAs1-xSbx纳米线。测试结果表明，GaAs1-xSbx纳米线具有纯闪锌矿单晶结构，其光致发光波长在77K时可从844nm（GaAs）调控到1760nm（GaAs0.07Sb0.93），禁带宽度调谐范围达到0.76eV，在室温拉曼光谱中观察到了光学声子随Sb组分增加而出现红移的现象。此外，利用该纳米线制作的场效应器件在低Sb组分时具有明显的整流效应，随着Sb组分的升高，整流效应消失。 (科 苑)