郝秋来

·综述与评论·

InSb纳米结构材料与器件进展与展望

郝秋来

（华北光电技术研究所，北京100015）

锑化铟（indium antimonide，熔点～525℃）是一种窄禁带半导体。由于其高的电子迁移率、小的有效质量及在极性III-V族材料中有最大的g因子，因而在高速器件、磁阻器件等方面具有潜在的电子学应用价值，而且已被广泛用于磁敏器件、红外探测器等。由于具有较大的波尔半径（60 nm），使得InSb纳米结构成为具有吸引力的进行量子效应研究的半导体。因为这些特性，已有一些关于InSb纳米结构生长的报道。本文描述了近期InSb纳米结构生长的情况。透射电子显微镜等形貌像显示纳米结构为纳米晶体或纳米线，器件制备和性能测试显示其下一步的应用能力。

锑化铟；III-V族化合物；纳米材料；纳米器件；量子束缚；禁带宽度

1 引 言

锑化铟（indium antimonide，InSb熔点～525℃）为闪锌矿结构，在同类的III-V族化合物半导体材料中，有最窄禁带直接带隙（0.18eV＠300K），最高的电子迁移率（室温下～78000 cm2V－1s－1）和极小的有效质量（电子有效质量M*e＝0.014M0，空穴有效质量M*h＝0.014 M0，M0是自由电子质量），被广泛用于红外探测器、磁敏器件和超快电子器件等［1］。

常规的锑化铟晶体制备可以采用的方法比较多样且成熟，如外延或熔态体生长，Czochralski生长的大尺寸体晶已做到近无位错。而纳米结构的锑化铟其生长方式有所不同，目前多采用外延的方法和有机合成的方法。纳米结构的锑化铟由于量子束缚等因素，禁带宽度值随纳米尺寸变化，例如在纳米晶体中发现，其值随纳米尺寸变化（从～1.03 eV／1200 nm到～0.71 eV／1750 nm）。这个禁带宽度的范围使得其与常规的Si等材料禁带宽度可以相提并论。……