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鍺硅超晶格納米線

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創建者：射線伽馬 創建時間：2018-10-30
鍺硅超晶格納米線圖1

鍺硅超晶格納米線的實例教程

通過人工組分調控和設計，實現異質鍺硅超晶格結構是探索新一代光電器件應用的基礎。而在準一維的納米線溝道中，能同時疊加組分（Compositional）和形貌（Geometric）變化對能帶的調控能力，有望建立更為高效的物性調控新技術和新思路。 傳統鍺硅異質（軸向）超晶格納米線制備依賴于交替氣氛供給的VLS生長模式，由于背景環境中的組分切換遲滯（reservoir）效應，難以獲得非常“銳利”的組分調控。每個組分周期至少需要兩次生長環境切變（switching）和清洗（purging）過程，故而生長制備成本高且非常緩慢。此外，豎直生長超晶格納米線難以實現規模定位集成，這也為平面工藝應用帶來巨大困難。 南京大學電子科學與工程學院余林蔚教授課題組，首次提出并嘗試了一種全新的思路：將鍺硅納米線組分調控的切換任務，交付給在平面上滾動前進的納米金屬液滴來完成。例如，利用低熔點金屬銦作為催化顆粒，以非晶a-Si/a-Ge疊層作為前驅體，銦顆粒在平面運動中在前端吸收非晶層并在后端淀積出晶態的納米線結構。當液滴運動速度足夠高的時候，由于本身“滾動”導致的內部輸運渦旋作用，可自發地調制對底層a-Si/a-Ge疊層的吸收深度，在平面“動態跳躍”過程中，實現周期性、形貌和組分同步調制的嵌套異質鍺-硅超晶格島鏈納米線（Ge/Si hetero island-chain nanowires, hiNWs）結構。 實驗發現，其異質鍺硅納米線結構的組分、周期和直徑等關鍵參數均可通過非晶疊層設計和液滴大小控制有效調節。其中Ge成分在Ge/Si異質界面上可在幾個納米內完成75%Ge的自發轉變，不需要任何外界人工調控干預。同時，鍺硅超晶格納米線可以被精確定位在指定區域，為后續電學接觸和器件探索帶來巨大方便。
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摘要 超稀疏介質納米線柵具有很強的偏振相關性，可作為寬帶反射體。[J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015)]。利用傅立葉模態方法研究了所選納米線柵的偏振、波長和角相關特性。電場與納米線柵相互作用的可視化被展現出來。 建模任務 結果 ?不同結構的反射率vs波長 參考結果 來自 J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015) VirtualLab中用傅里葉模態法（FMM）仿真 ?反射率vs波長&入射角 參考結果來自 J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015) VirtualLab中用傅里葉模態法（FMM）仿真 ?納米線柵中場可視化 參考結果來自J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015) VirtualLab中用傅里葉模態法仿真（動畫）
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摘要 超稀疏介質納米線柵具有很強的偏振相關性，可作為寬帶反射體。[J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015)]。利用傅立葉模態方法研究了所選納米線柵的偏振、波長和角相關特性。電場與納米線柵相互作用的可視化被展現出來。 建模任務 結果 ?不同結構的反射率vs波長 參考結果 來自 J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015) VirtualLab中用傅里葉模態法（FMM）仿真 ?反射率vs波長&入射角 參考結果來自 J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015) VirtualLab中用傅里葉模態法（FMM）仿真 ?納米線柵中場可視化 參考結果來自J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015) VirtualLab中用傅里葉模態法仿真（動畫）
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摘要 超解析介質納米線柵顯示出強烈的偏振依賴特性，因此可以用作寬帶反射器[J.W.Yoon等人，Opt.Express 23，28849-28856（2015）]。使用傅里葉模態法（FMM，也稱為RCWA）研究選定納米線柵的偏振、波長和角度相關特性。對電場和納米線柵之間的相互作用進行了可視化。 建模任務 納米線 光柵級次分析器 場內部分析儀 總結-組件… 參數掃描（1D） 參數掃描（2D） 光柵內部場的可視化-TE 光柵內部場的可視化-TM 和文獻比較 VirtualLab Fusion 技術 文件信息 更多閱覽 -光柵順序分析器 -抗反射蛾眼結構的嚴格分析與設計 -納米柱金屬表面構建塊的嚴格分析
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摘要 超稀疏介質納米線柵具有很強的偏振相關性，可作為寬帶反射體。[J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015)]。利用傅立葉模態方法研究了所選納米線柵的偏振、波長和角相關特性。電場與納米線柵相互作用的可視化被展現出來。 建模任務 結果 ? 不同結構的反射率vs波長 參考結果 來自 J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015) VirtualLab中用傅里葉模態法（FMM）仿真 ? 反射率vs波長&入射角 參考結果來自 J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015) VirtualLab中用傅里葉模態法（FMM）仿真 ? 納米線柵中場可視化 參考結果來自J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015) VirtualLab中用傅里葉模態法仿真（動畫）
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鍺硅超晶格納米線圖2

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摘要 超解析介質納米線柵顯示出強烈的偏振依賴特性，因此可以用作寬帶反射器[J.W.Yoon等人，Opt.Express 23，28849-28856（2015）]。使用傅里葉模態法（FMM，也稱為RCWA）研究選定納米線柵的偏振、波長和角度相關特性。對電場和納米線柵之間的相互作用進行了可視化。 建模任務 納米線 光柵級次分析器 場內部分析儀 總結
摘要 超稀疏介質納米線柵具有很強的偏振相關性，可作為寬帶反射體。[J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015)]。利用傅立葉模態方法研究了所選納米線柵的偏振、波長和角相關特性。電場與納米線柵相互作用的可視化被展現出來。 建模任務 結果 ?不同結構的反射率vs波長
摘要 超稀疏介質納米線柵具有很強的偏振相關性，可作為寬帶反射體。[J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015)]。利用傅立葉模態方法研究了所選納米線柵的偏振、波長和角相關特性。電場與納米線柵相互作用的可視化被展現出來。 建模任務 結果 ? 不同結構的反射率
摘要 超稀疏介質納米線柵具有很強的偏振相關性，可作為寬帶反射體。[J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015)]。利用傅立葉模態方法研究了所選納米線柵的偏振、波長和角相關特性。電場與納米線柵相互作用的可視化被展現出來。 建模任務 結果 ?不同結構的反射率vs波長
摘要 超稀疏介質納米線柵具有很強的偏振相關性，可作為寬帶反射體。[J. W. Yoon et al., Opt. Express 23, 28849-28856 (2015)]。利用傅立葉模態方法研究了所選納米線柵的偏振、波長和角相關特性。電場與納米線柵相互作用的可視化被展現出來。 建模任務 結果 □ 不同結構的反射率vs
同時，鍺硅超晶格納米線可以被精確定位在指定區域，為后續電學接觸和器件探索帶來巨大方便。此項研究為探索新型納米液滴動態物性調控手段，實現高效光電功能結構和器件應用奠定了關鍵基礎。 圖1. 動態跳躍液滴誘導生長異質鍺-硅超晶格島鏈納米線結構。 本項研究成果論文近期發表在《Nano Letters》上，論文第一作者為博士生趙耀龍同學，通訊作者是南京大學余林蔚教授。