化学機能化によるGaAsナノ結晶の受動化
Matthew C Traub1, Julie S Biteen, Bruce S Brunschwig
1Division of Chemistry and Chemical Engineering, 210 Noyes Laboratory, 127-72, Beckman Institute and Kavli Nanoscience Institute, California Institute of Technology, 1200 E. California Boulevard, Pasadena, California 91125, USA.
Journal of the American Chemical Society
|January 4, 2008
まとめ
ガリウムアルセニド (GaAs) ナノ結晶の表面特性を制御することは,その適用の鍵です. 新しいウェット・ケミカル・メソッドは,表面状態を効果的に受動させ,半導体性能を改善するために光発光性を強化します.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 表面化学について
背景:
- ナノ結晶半導体の効果的な使用は,表面の化学的および電気的性質を制御することに依存しています.
- 半導体ナノ結晶の表面状態は,その性能を妨げることができます.
研究 の 目的:
- ガリウムアルセニド (GaAs) ナノ結晶の表面状態を被動化する化学機能化の手順を開発する.
- GaAsナノ結晶のバンドギャップ光発光 (PL) を強化するために.
主な方法:
- オキシドで覆われたGaAsナノ結晶を塩酸 (HCl) を使用してアニゾトロプ的エッチングしてCl末付ナノ結晶を生成します.
- Cl末端のGaAsナノ結晶をヒドラジンまたはナトリウム硫化水素で機能化する.
- X線光電子スペクトロスコピー (XPS) を用いた表面分析.
- 機能化されたナノ結晶を真空下で熱くする.
主要な成果:
- XPSは,Cl,ヒドラジン,および硫化物処理後のAs0でAsに富んだ表面を明らかにしました.
- 解熱した水素終結ナノ結晶はAs0を除去し,ガリウムオキシニトリドの蓋層を形成した.
- 解熱されたナノ結晶は,バンドエッジ光発光 (PL) の有意な強化を示した.
結論:
- 2段階の湿った化学処理は,GaAsナノ結晶の表面状態を効果的に無効化する.
- パッシブ化により,帯域エッジのPLが大幅に改善され,半導体の性能が向上したことを示します.
