(11) | 027006 (13) B1 |
    Разделы: A B C D E F G H  |
(21) | 201491232 |
(22) | 2013.01.10 |
(51) | H01L 29/66 (2006.01)
B82Y 10/00 (2011.01)
B82Y 40/00 (2011.01)
H01L 29/06 (2006.01)
H01L 29/16 (2006.01)
H01L 29/41 (2006.01) |
(31) | 1200355.4 |
(32) | 2012.01.10 |
(33) | GB |
(43) | 2014.12.30 |
(86) | PCT/EP2013/050419 |
(87) | WO 2013/104723 2013.07.18 |
(71) | (73) НОРВИДЖЕН ЮНИВЕРСИТИ ОФ САЙЕНС ЭНД ТЕКНОЛОДЖИ (ЭнТиЭнЮ) (NO) |
(72) | Веман Хельге (CH), Фимланд Бьёрн-Ове, Ким Донг Чул (NO) |
(74) | Поликарпов А.В. (RU) |
(54) | НАНОПРОВОЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО С ГРАФЕНОВЫМИ ВЕРХНИМ И НИЖНИМ ЭЛЕКТРОДАМИ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТАКОГО УСТРОЙСТВА |
(57) 1. Полупроводниковое нанопроволочное устройство, включающее нанопроволоки на подложке, причем указанные нанопроволоки эпитаксиально выращены на указанной подложке в присутствии металлического катализатора с сохранением осажденного катализатора на вершинах по меньшей мере части указанных нанопроволок,
где указанные нанопроволоки включают по меньшей мере одно соединение групп III-V, или по меньшей мере одно соединение групп II-VI, или по меньшей мере один элемент IV группы, отличный от углерода, и
где устройство дополнительно включает графитовый слой, находящийся в контакте Шоттки или омическом контакте по меньшей мере с частью катализатора, осажденного на вершинах указанных нанопроволок.
2. Устройство по п.1, в котором указанная нанопроволока выращена в направлении [111] или [0001].
3. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором нанопроволока включает соединение групп III-V.
4. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором нанопроволоки включают AlAs, ZnO, GaSb, GaP, GaN, GaAs, InP, InN, InGaAs, InAs или AlGaAs, предпочтительно, GaSb, GaP, GaAs или InAs.
5. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором подложка включает полупроводник из соединений групп III-V, например GaAs, Si, или подложка является графитовой и включает 10 или менее атомных слоев.
6. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором графитовая подложка и/или графитовый слой представляет собой слоистую подложку, отщепленную от графитовой спели, высокоориентированного пиролитического графита (ВОПГ), графеновых слоев, выращенных методом химического осаждения из паровой фазы (ХОПФ) на металлических пленках или фольге, например на Ni, Cu или Pt пленках.
7. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором графитовая подложка и/или графитовый слой являются гибкими и прозрачными.
8. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором поверхность подложки и/или графитовый слой модифицированы посредством обработки плазмой, содержащей кислород, водород, NO2 или их сочетания.
9. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором поверхность подложки и/или графитовый слой модифицированы посредством легирования, например, с использованием раствора FeCl3, AuCl3 или GaCl3.
10. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором указанная поверхность подложки и/или графитовый слой легированы посредством адсорбции органических и неорганических молекул, таких как хлориды металлов (FeCl3, AuCl3 или GaCl3), NO2, HNO3, ароматических молекул или аммиака.
11. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором указанная поверхность подложки и/или графитовый слой легированы посредством метода замещающего легирования в процессе их роста, с включением таких легирующих примесей, как В, N, S или Si.
12. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором указанные нанопроволоки имеют диаметр более 500 нм и длину вплоть до 5 мкм.
13. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором указанная подложка включает нанопроволоки, расположенные, по существу, параллельно.
14. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором указанный катализатор представляет собой Au, Ag, или нанопроволоку выращивают посредством автокатализа.
15. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором указанный графитовый слой представляет собой графен или оксид графена.
16. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором указанный графитовый слой легирован такими же легирующими ионами, что и нанопроволоки.
17. Способ получения устройства по пп.1-16, включающий:
(I) подачу элементов групп II-VI, или элементов групп III-VI, или по меньшей мере одного элемента IV, отличного от углерода, на поверхность подложки, предпочтительно посредством молекулярного пучка;
(II) эпитаксиальное выращивание нанопроволок от поверхности подложки в присутствии металлического катализатора, так что осажденный катализатор остается на вершинах по меньшей мере части указанных нанопроволок;
(III) приведение указанного осажденного металлического катализатора в контакт с графитовым слоем, где графитовый слой контактирует по меньшей мере с частью катализатора, осажденного на вершинах указанных нанопроволок.
18. Способ по п.17, в котором подложку покрывают маской с отверстиями, где предпочтительно указанный катализатор наносят на поверхность подложки в области отверстий.
19. Способ по п.17 или 18, в котором маска с отверстиями включает по меньшей мере один изоляционный материал, такой как SiO2, Si3N4, HfO2 или Al2O3, например, осажденный электронно-лучевым напылением, химическим осаждением из паровой фазы (ХОПФ), плазмохимическим осаждением из паровой фазы (ПХОПФ), распылением или атомно-слоевым осаждением (АСО).
20. Способ по пп.17-19, в котором области поверхности подложки, соответствующие отверстиям, модифицируют посредством обработки плазмой газообразного кислорода, водорода, NO2 или их сочетаний.
21. Способ по пп.17-20, в котором графитовый слой подвергают последующему отжигу.
22. Солнечный элемент, включающий полупроводниковое нанопроволочное устройство по любому из пп.1-16.
|