ハイブリッドコア/シェルINAS/CDSEナノワイヤの成長と電気の特性評価

コアのみのinas nanowires（NWS）は、最新の光学装置や電気装置への適用に継続的に関心を持っています。この論文では、II-VI半導体CDSEをIII-V inas NWSのシェルとして利用して、表面効果からINASコアの電子輸送チャネルを保護します。このユニークな材料構成は、INAとCDSEの間の小さな格子の不一致と、両方の材料間の界面でType-Iバンドアライメントを伴うコアでの顕著な電子閉じ込めの両方を提供します。最適化された成長条件下では、コアとシェルの間の滑らかなインターフェイスが取得されます。Atom Probe断層撮影（APT）測定では、シェルへの実質的な拡散を確認し、CDSEのリモートN型ドーピングを形成します。さらに、フィールド効果トランジスタ（FET）が製造され、これらのデバイスの電子輸送特性が調査されています。最後に、バンド構造シミュレーションが実行され、より高いゲート電圧で、CDSEシェル領域に伸びるINASコアの電子輸送チャネルの存在を確認します。これらの結果は、近代的な電子機器におけるハイブリッドIII-V/II-VIコア/シェルナノワイヤの適用に向けた有望な根拠を提供します。

Core-only InAs nanowires (NWs) remain of continuing interest for application in modern optical and electrical devices. In this paper, we utilize the II-VI semiconductor CdSe as a shell for III-V InAs NWs to protect the electron transport channel in the InAs core from surface effects. This unique material configuration offers both a small lattice mismatch between InAs and CdSe and a pronounced electronic confinement in the core with type-I band alignment at the interface between both materials. Under optimized growth conditions, a smooth interface between the core and shell is obtained. Atom probe tomography (APT) measurements confirm substantial diffusion of In into the shell, forming a remote n-type doping of CdSe. Moreover, field-effect transistors (FETs) are fabricated, and the electron transport characteristics in these devices is investigated. Finally, band structure simulations are performed and confirm the presence of an electron transport channel in the InAs core that, at higher gate voltages, extends into the CdSe shell region. These results provide a promising basis toward the application of hybrid III-V/II-VI core/shell nanowires in modern electronics.