近期，国际期刊《纳米快报》（NanoLetters, 14 (2014)1214-1220, DOI: 10.1021/nl4040847）报道了中国科学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团队及合作者在高质量纯相超细InAs纳米线可控生长方面的最新研究成果。 

　　InAs是一种重要的窄禁带半导体，具有电子迁移率高和有效质量低等特征。InAs纳米线集成了InAs体材料和低维纳米材料的特点，是制备单电子晶体管、共振隧穿二极管及弹道输运晶体管的理想材料。长期以来，人们制备的InAs纳米线中都存在着大量的层错及孪晶等缺陷，这些缺陷严重影响InAs纳米线器件的电学及其它性能，迄今只有国外少数几个研究组在III-V族半导体GaAs、InAs和InP衬底上制备出了纯相InAs纳米线。如果在Si衬底上生长出高质量纯相InAs纳米线，就能与目前成熟的硅CMOS工艺技术很好地兼容，因此在Si衬底上制备出纯相InAs纳米线是近年来科学家们追求的目标。 

　　赵建华研究员及博士生潘东等采用分子束外延技术首次在Si衬底上成功地生长出高质量纯相超细InAs纳米线。他们利用Ag做催化剂，发展了两步催化剂退火方法，即先对催化剂进行长时间的低温退火再进行高温退火。采用这种方法可以得到直径均一的Ag催化剂颗粒，从而可以在Si(111)衬底上大面积生长出垂直于衬底表面的InAs纳米线。这种纳米线直径均为10nm左右，为纯纤锌矿结构，纳米线中不存在孪晶和层错缺陷。北京大学教授陈清研究组利用这种纯相超细InAs纳米线制成MOSFET，这种场效应晶体管的开关比达到百万量级，是迄今报道的InAs纳米线平面器件的最大开关比。

　　在Si衬底上生长出高质量纯相超细InAs纳米线材料对于未来制作高速低功耗电子元件具有重要的意义，有望满足未来低功耗器件的要求。 

　　该项工作是在科技部国家重大科学研究计划、国家自然科学基金委的项目经费主要支持下完成的，同时美国佛罗里达州立大学教授熊鹏和Stephan von Molnar也做了部分贡献。

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半导体所等在Si上制备出纯相超细InAs纳米线