Letter 物理：コア‐シェル型およびコア‐マルチシェル型エピタキシャル・ヘテロ構造ナノワイヤー 2002年11月7日 Nature 420, 6911 doi: 10.1038/nature01141 半導体へテロ構造の組成やドーピング状態を変化させることによって、界面のパッシベーションや多様な機能を備えた装置の作成が可能となる。この点で、表面積が大きいナノスケールの構成ブロックの界面を制御することは、電子デバイスやフォトニックデバイスを組み立てる際、ますます重要となるであろう。ナノ結晶上に結晶質被覆層を成長させることによって形成されたコア‐シェル型へテロ構造において、様々な用途にとって重要な、放出効率の向上が実現した。ナノワイヤーの組成とドーピング状態を1次元的に変化させることによって、軸方向のヘテロ構造体も形成された。しかし、ナノワイヤー構造の半径方向の組成とドーピング状態を変化させることについては、2次元系やナノ結晶系ほど注目されてこなかった。今回我々は、シリコンおよびゲルマニウムのコア‐シェル型およびコア‐マルチシェル型ナノワイヤー・ヘテロ構造体を、様々なナノスケール材料に適用可能な化学気相成長法によって合成した。真性シリコンおよびシリコン‐酸化シリコンのコア‐シェル型ナノワイヤー上にホウ素ドープ・シリコン・シェルを成長させ、調査を行ったところ、清浄なシリコン上に比較的低温で、ホモエピタキシーを実現できることが示された。我々はまた、結晶質ゲルマニウム‐シリコンおよびシリコン‐ゲルマニウムのコア‐シェル構造のヘテロエピタキシャル成長の可能性について示している。これらの構造においては、バンドオフセットによってゲルマニウム・コア部またはシェル部へのホール注入が促進される。高性能同軸ゲート型電界効果トランジスターを含めて、我々が行ったコア‐マルチシェル構造体の合成は、ナノワイヤー系デバイスの開発を目的としてヘテロ構造体を半径方向に成長させることが一般的に可能であることを示している。 Full Text PDF 目次へ戻る
