纳米异质外延新方法：高质量GaN的群组多步纳米异质外延

“Grouped and Multistep Nanoheteroepitaxy: Toward High-Quality GaN on Quasi-Periodic Nano-Mask” 这篇研究论文介绍了一种新型的纳米异质外延方法，称为“分组多步纳米异质外延”（GM-NHE），用于通过金属有机气相外延技术在基底上制备高质量的氮化镓（GaN）外延层。这种方法创新性地结合了亚100纳米尺度的成核和多步侧向生长效果，利用低成本但独特的碳纳米管掩模，该掩模具有准周期的二维填充因子。 GM-NHE方法的核心在于其纳米尺度的生长窗口，这些窗口具有近似的周期性排列，可以在降低成本的同时提高外延层的质量。通过这种技术，研究者发现能够显著降低位错密度（TDD），这是晶体材料中常见的缺陷，会影响材料的性能。同时，GM-NHE方法还能在无需再生长的情况下调整在非本征衬底上的残余应力，这对于维持和优化GaN外延层的晶体质量至关重要。 氮化镓（GaN）是一种重要的宽禁带半导体材料，广泛应用于高功率电子器件、微波通信和LED照明等领域。传统的GaN外延过程中，位错密度和应力管理是两个主要挑战，因为它们会降低器件性能，特别是在高压和高温应用中。GM-NHE技术提供了一种新的策略来解决这些问题，有可能促进GaN基半导体器件的进一步发展和优化。 论文作者包括来自北京大学和清华大学的科研团队，他们在人工微结构和介观物理国家重点实验室进行工作。通过实验结果，他们证明了GM-NHE方法对于实现高质量GaN外延层的有效性，并强调了这种方法对于未来半导体制造的潜力，特别是对于那些需要严格控制晶体质量和减少缺陷的高性能电子和光电子器件。 "Grouped and Multistep Nanoheteroepitaxy: Toward High-Quality GaN on Quasi-Periodic Nano-Mask"这篇研究论文提出了一个创新的纳米制造技术，该技术有望改进GaN外延层的性能，降低制造成本，并推动氮化镓半导体技术的进步。