半导体所在GaAs纳米线结构相变研究方面取得新进展

　　最近，国际期刊《纳米快报》（Nano Latters）报道了中科院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室赵建华研究员和博士研究生俞学哲关于通过三相线位移（triple phase line shift）调控GaAs纳米线结构相变的研究成果。

　　作为传统的III-V族半导体，GaAs体材料的稳定相是闪锌矿结构。但是当进入到纳米尺度时，由于表面积相对增加，且纤锌矿结构的表面能较低，使得GaAs纳米线上容易出现纤锌矿结构，互相竞争的结果往往是两相共存，还夹着很多平面缺陷(planar defect)。因此，如何得到纯闪锌矿或者纯纤锌矿结构的GaAs纳米线，近年来在半导体材料领域受到了特别的关注。另一方面，科学家们同时期待着利用这种纳米效应对GaAs纳米线结构进行人工调控，这对于开发纳米尺度下的新功能器件又提供了一种可能性。

　　半导体所超晶格实验室赵建华研究组系统地研究了Si（111）衬底上GaAs纳米线的生长机制。他们发现，当使用Ga液滴自催化方法时，可以生长出纯闪锌矿结构的GaAs纳米线，并且通过调制作为催化剂的Ga液滴尺寸大小，可以使纳米线的晶体结构由闪锌矿转变为纤锌矿结构。

　　此项工作验证了一个重要理论模型：三相线的位置决定III-V族半导体纳米线的晶体结构。在此基础上，该研究小组还成功地制备出了GaAs纳米线轴向同质异质超晶格结构，为GaAs纳米线晶体结构的可调控性提供了实验依据。

　　该项工作得到了美国佛罗里达州立大学熊鹏教授和Stephan von Molnár教授等的合作支持，并得到了国家自然科学基金委和科技部的经费支持。