• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

Au 催化的 Si(1-x)Ge(x)/Si/Si(1-x)Ge(x) 纳米线异质结构中与成分相关的界面不连续性。

Composition-dependent interfacial abruptness in Au-catalyzed Si(1-x)Ge(x)/Si/Si(1-x)Ge(x) nanowire heterostructures.

机构信息

University of Grenoble Alpes, LTM , F-38000 Grenoble, France.

出版信息

Nano Lett. 2014 Sep 10;14(9):5140-7. doi: 10.1021/nl5019707. Epub 2014 Aug 19.

DOI:10.1021/nl5019707
PMID:25118977
Abstract

As MOSFETs are scaled down, power dissipation remains the most challenging bottleneck for nanoelectronic devices. To circumvent this challenge, alternative devices such as tunnel field effect transistors are potential candidates, where the carriers are injected by a much less energetically costly quantum band to band tunneling mechanism. In this context, axial nanowire heterointerfaces with well-controlled interfacial abruptness offer an ideal structure. We demonstrate here the effect of tuning the Ge concentration in a Si1-xGex part of the nanowire on the Si/Si1-xGex and Si1-xGex/Si interfacial abruptness in axial Si-Si1-xGex nanowire heterostructures grown by the Au-catalyzed vapor-liquid-solid method. The two heterointerfaces are always asymmetric irrespective of the Ge concentration or nanowire diameter. For a fixed diameter, the value of interface abruptness decreases with increasing the Ge content for the Si/Si1-xGex interface but shows no strong Ge dependence at the Si1-xGex/Si interface where it features a linear correlation with the nanowire diameter. To rationalize these findings, a kinetic model for the layer-by-layer growth of nanowire heterostructures from a ternary Au-Ge-Si alloy is established that predicts a discrepancy in Ge concentration in the layer and the catalyst droplet. The Ge concentration in each layer is predicted to be dependent on the composition of the preceding layer. The most abrupt heterointerface (∼5 nm) is achieved by growing Si1-xGex with x = 0.85 on Si in a 25 nm diameter nanowire.

摘要

随着 MOSFET 的缩小,功耗仍然是纳米电子器件最具挑战性的瓶颈。为了克服这一挑战,替代器件,如隧道场效应晶体管,是潜在的候选者,其中载流子通过能量成本低得多的量子带对带隧道机制注入。在这种情况下,具有良好控制界面陡峭度的轴向纳米线异质结提供了理想的结构。我们在这里展示了在通过 Au 催化的汽-液-固法生长的轴向 Si-Si1-xGex 纳米线异质结构中,通过调整纳米线中 Si1-xGex 部分的 Ge 浓度,对 Si/Si1-xGex 和 Si1-xGex/Si 界面陡峭度的影响。无论 Ge 浓度或纳米线直径如何,两个异质界面总是不对称的。对于固定直径,Si/Si1-xGex 界面的界面陡峭度随 Ge 含量的增加而减小,但在 Si1-xGex/Si 界面上没有强烈的 Ge 依赖性,在该界面上,它与纳米线直径呈线性相关。为了解释这些发现,建立了一个从三元 Au-Ge-Si 合金生长纳米线异质结构的层状生长的动力学模型,该模型预测了层和催化剂液滴中 Ge 浓度的差异。每个层中的 Ge 浓度被预测为依赖于前一层的组成。在 25nm 直径的纳米线中,通过在 Si 上生长 x = 0.85 的 Si1-xGex,实现了最陡峭的异质界面(约 5nm)。

相似文献

1
Composition-dependent interfacial abruptness in Au-catalyzed Si(1-x)Ge(x)/Si/Si(1-x)Ge(x) nanowire heterostructures.Au 催化的 Si(1-x)Ge(x)/Si/Si(1-x)Ge(x) 纳米线异质结构中与成分相关的界面不连续性。
Nano Lett. 2014 Sep 10;14(9):5140-7. doi: 10.1021/nl5019707. Epub 2014 Aug 19.
2
Diameter dependent growth rate and interfacial abruptness in vapor-liquid-solid Si/Si1-xGex heterostructure nanowires.气-液-固生长的硅/硅锗异质结构纳米线中直径依赖的生长速率和界面陡度
Nano Lett. 2008 Apr;8(4):1246-52. doi: 10.1021/nl072849k. Epub 2008 Mar 6.
3
Oxidation Mechanism of SiGe Nanowires with Au Catalyst Tip as a Function of Ge Content.硅锗纳米线的氧化机制与金催化剂尖端的锗含量有关。
ACS Appl Mater Interfaces. 2017 Oct 25;9(42):37411-37418. doi: 10.1021/acsami.7b10764. Epub 2017 Oct 13.
4
Synthesis of silicon-germanium axial nanowire heterostructures in a solvent vapor growth system using indium and tin catalysts.在使用铟和锡催化剂的溶剂气相生长系统中合成硅锗轴向纳米线异质结构。
Phys Chem Chem Phys. 2015 Mar 14;17(10):6919-24. doi: 10.1039/c4cp04450a.
5
Kinetic modeling of interfacial abruptness in axial nanowire heterostructures.轴向纳米线异质结构中界面陡度的动力学建模。
Nanotechnology. 2022 Nov 25;34(6). doi: 10.1088/1361-6528/aca1c9.
6
Band-gap modulation in single-crystalline Si1-xGex nanowires.单晶硅锗(Si1-xGex)纳米线中的带隙调制
Nano Lett. 2006 Dec;6(12):2679-84. doi: 10.1021/nl0614821.
7
Producing Atomically Abrupt Axial Heterojunctions in Silicon-Germanium Nanowires by Thermal Oxidation.通过热氧化在硅-锗纳米线中生成原子级陡的轴向异质结。
Nano Lett. 2017 Dec 13;17(12):7494-7499. doi: 10.1021/acs.nanolett.7b03420. Epub 2017 Dec 4.
8
Controlling heterojunction abruptness in VLS-grown semiconductor nanowires via in situ catalyst alloying.通过原位催化剂合金化控制 VLS 生长半导体纳米线中的异质结陡峭度。
Nano Lett. 2011 Aug 10;11(8):3117-22. doi: 10.1021/nl201124y. Epub 2011 Jul 22.
9
Ultrafast photocarrier dynamics related to defect states of SiGe nanowires measured by optical pump-THz probe spectroscopy.通过光泵浦太赫兹探针光谱学测量 SiGe 纳米线中与缺陷态相关的超快光载流子动力学。
Nanoscale. 2017 Jun 14;9(23):8015-8023. doi: 10.1039/c7nr00761b.
10
Electrical and Structural Properties of SiGe Nanowires Prepared from a Single-Source Precursor.由单源前驱体制备的硅锗纳米线的电学和结构特性
Nanomaterials (Basel). 2023 Feb 4;13(4):627. doi: 10.3390/nano13040627.

引用本文的文献

1
Dimension Control of Hexagonal SiGe Single Branched Nanowires.六方相硅锗单支纳米线的尺寸控制
Nano Lett. 2025 Apr 9;25(14):5741-5746. doi: 10.1021/acs.nanolett.5c00267. Epub 2025 Mar 26.
2
Reversible Al Propagation in Si Ge Nanowires: Implications for Electrical Contact Formation.硅锗纳米线中的可逆铝扩散:对电接触形成的影响。
ACS Appl Nano Mater. 2020 Oct 23;3(10):10427-10436. doi: 10.1021/acsanm.0c02303. Epub 2020 Sep 29.