基于II-V族p型半导体一维纳米结构的纳米器件的制造研究

II-V族半导体是一类重要的p型半导体材料，目前这方面的研究还主要集中在薄膜及块体材料上，对于具有更优异性能的一维纳米结构而言研究相对较少，因此制造基于II-V族p型半导体一维纳米结构的纳米器件具有重要的意义。本项目紧扣纳米制造的基础问题，采用气相沉积法合成具有优异电学性能的II-V族半导体一维纳米结构，探索其在纳米器件中的应用及相关纳米制造工艺。主要研究内容包括：(1)通过调控实验参数设计制造直径小于20nm的具有优异电性能的II-V族p型半导体一维纳米材料；(2)通过物理roll-to-roll方法实现材料的定向排列与组装。(3)研究器件制造工艺，研究设计各种逻辑门电路，互补逻辑门、交叉电路等器件，优化及解决器件制造过程中直接影响器件性能的关键问题。本项目的实施，为纳米制造的基础研究这一重大研究计划奠定一定的实验基础和依据，为高性能纳米器件的开发，器件制造工艺提供有意义的思路。

本项目围绕基于一维纳米结构II-V族半导体材料的纳米器件的制造问题开展了系统的科学研究工作。在项目实施期间，着重完成了以下几个方面的工作，并取得了比较显著的研究成果：.1. 系统的研究了一维纳米结构II-V族半导体材料的可控合成和性能调控：采用CVD方法，成功地制备了多种一维纳米结构II-V族半导体材料，如Zn3P2, Zn3As2, Cd3P2等。并对其微结构及电学性能进行了深入系统的研究。.2. 实现了一维纳米结构II-V族半导体材料的有序化排列：采用接触印刷的方法，在不同的基底（如硅基底，以及柔性的有机基底等）上成功地实现了纳米线阵列的有序排列，为研制高性能电子、光电子器件提供了材料基础。.3. 开展了系统的基于一维纳米结构II-V族半导体材料的纳米器件的研究：在材料合成的基础上，设计了多种结构的纳米器件研制工作，如制造了基于单根及纳米结构阵列的场效应晶体管、硅基光电探测器。设计并研制了基于该类材料的柔性光电探测器，如纳米线阵列光电探测器、有机-无机杂化光电探测器等。. 在项目执行期间，在Adv. Mater.; Angew. Chem. Int. Ed.; ACS Nano; Adv. Funct. Mater.等国际权威期刊发表SCI收录论文13篇（均是基金标注第一位的论文），获批国家发明专利2项。. 在国际学术会议上做邀请报告4次，国内学术会议上做邀请报告2次。. 依托本项目，毕业博士研究生4名，连合培养博士研究生1名，硕士生1名，在读博士生2名，硕士生2名。