《炬丰科技-半导体工艺》III-V族半导体纳米线结构的光子学特性

书籍：《炬丰科技-半导体工艺》

文章：III-V族半导体纳米线结构的光子学特性

编号：JFSJ-21-075

作者：炬丰科技

摘要：

III-V 族半导体纳米线 (NW) 由于其沿纳米线轴对电子和光子的特殊横向限制，已显示出成为光学、光电和电子器件的巨大潜力。具有亚波长结构的半导体纳米线表现出强大的光学米氏共振，使其成为实现新型光学器件（如极端太阳能吸收器和宽带光捕获器件）的理想平台。这种特殊的一维光学 Mie 共振可以通过使用半导体核电介质壳 (CS) 和金属核半导体壳电介质外壳 (CSS) 纳米线异质结构来增强。

文章中，一种新颖的自上而下蚀刻方法来制造非常薄、高纵横比和垂直 III-V 族纳米线阵列，而无需光刻定义的掩模。在这项工作中，通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）提出并验证了纳米线阵列的形成机制。还对这些纳米线阵列进行了光学表征，例如光学反射率和拉曼光谱。通过使用这些纳米线阵列，可以实现宽带光捕获。

接触电极，如氧化铟锡 (ITO)、银和铜，对具有不同带隙的半导体纳米线太阳能电池器件的影响，重点是光吸收。虽然传统的导电氧化物材料，如氧化铟锡 (ITO) 和氧化铝锌 (AZO)，已成功用于太阳能电池薄膜器件，但由于这些导电氧化物接触电极应用于一维纳米线器件，将具有不同的光学行为。纳米线中的一维光学 Mie 共振。金属接触电极，如银和铜，将具有与传统 ITO 接触电极相当的光学性能，而半导体纳米线器件接近一维极限。

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