| 중국과학원 반도체연구소, Si 기판에서 Ga계 반도체 나노와이어 성장에 성공 | ||
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 Si는 현대 CMOS 공법에 필수적인 재료이며 III-V족 반도체는 광전자, 초고속 마이크로전자와 초고주파수 마이크로파 등 소자에 광범위하게 응용된다. 오랫동안 과학자들은 Si 기판위에 고품질의 III-V족 반도체 에피택시얼 성장을 시도하였다. 그러나 결정격자의 불일치로 인하여 성장된 III-V족 반도체 품질이 떨어졌다. 재료가 나노크기로 감소될 경우, 응력이 효과적으로 방출되어 상술한 어려움이 완화시킬 수 있다. 예를 들면, 1차원 III-V족 반도체 나노와이어는 Si기판에서 양호한 에피택시얼 성장이 가능하다. 그러나 Si기판에서 III-V족 반도체 나노와이어가 성장할 경우, 표면의 산화규소 작용에 의해 일반 Au 촉매입자는 복잡한 전기기판 처리공정을 필요하므로 III-V족 반도체 나노와이어가 Si 기판위에서 안정적으로 성장하기 어렵게 된다. Ga-V 반도체는 중요한 III-V족 반도체로서 자체 성분의 Ga를 촉매제로 사용할 수 있으므로 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 중국과학원 반도체연구소 반도체초격자국가중점실험실 자오젠화(趙建華) 연구팀은 최근 몇 년간 반도체 저차원(Low-dimensional) 재료의 분자빔 에피택시얼 성장 연구에 힘썼고 위쉐저(俞學哲) 등 연구원은 해당 연구（X.Z. Yu et al.，Nano Lett. 12, 5436, 2012; Nano Lett. 13, 1572, 2013）를 기반으로, 2단계 성장방법을 이용하여 Si 기판에서 GaAs 나노와이어의 성장온도 범위를 효과적으로 확대하였다. 이는 최초로 Ga 촉매제를 이용한 GaAs 나노와이어의 성장온도 즉 중요한 결정체 성장 파라미터에 관한 심층 연구이다. 기존의 1단계 성장방법은 GaAs 나노와이어가 매우 좁은 온도범위에서만 성장할 수 있었다. 해당 연구를 토대로, 연구팀은 Ga 촉매반응 속도를 이용하여 GaAs/GaSb 축방향 헤테로접합(hetero junction) 나노와아어를 우선 제조하였으며 적당한 As를 투입하여 성분을 조절할 수 있는 GaAs/GaAsSb 축방향 헤테로접합의 나노와이어를 합성시켜 밴드갭공학(Bandgap engineering)을 GaAsSb 나노와이어에 응용시켰다. 정보출처 : http://www.cas.cn/syky/201606/t20160601_4559966.shtml |
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