基于互补掺杂SiC纳米线的器件组装及其电学性能的研究

本项目通过有机硅前驱体热解工艺参数的精细控制，拟实现补偿掺杂SiC线掺杂类型与浓度，直径与形貌的精细调控，设计和组装n/p型的SiC纳米线场效应管、交叉互补SiC纳米线二极管、双极型晶体管、反相器等多种SiC纳米线电子器件。项目将系统表征和评价各器件的高低温电学性能，分析和揭示SiC纳米线晶体结构、直径与形貌、掺杂类型、掺杂浓度、温度与器件电子输运特性之间的相互关系及电子输运机理，为苛刻工作条件下具有优异性能的SiC纳米电子器件的研发提供一定的基础数据和关键技术。本项目工作是大量前期研究积累的延伸和拓展，项目的实施将丰富和发展纳米电子器件特别是SiC纳米电子器件的制备技术及理论基础研究，并为以后研制更复杂的纳米电子器件奠定基础。

2001年，以一维纳米材料构建的纳米电路被《science》杂志评选为当年最具影响的十大科学研究进展之首，作为新型纳米材料和纳米加工技术制作纳电子器件的新工艺路线，已经发展成为制作电子电路的重要技术，因此，基于一维纳米结构的器件研发成为了当前科技的研究热点之一。在国家自然科学基金的资助下，经过4年的研究工作，本课题在SiC纳米线电子器件研究上取得了一定的进展和成果。利用有机前驱体热解法，通过添加不同的掺杂元素，制备了互补掺杂的n和p型的SiC纳米线，并以此为基础，采用镀膜、电子束刻蚀及蒸镀电极等方法制备了n/p型的SiC纳米线场效应管、整流二极管和反相器等多种SiC纳米线电子器件，系统表征了各器件的电学性能，分析了掺杂浓度及类型对器件性能的影响，对SiC纳米电子器件的制备技术及理论基础研究提供了一定的基础数据及技术。课题进展4年来，发表论文8篇，其中SCI/EI论文7篇，授权发明专利3项，申请发明专利一项。