%并且尤其等于 6. 6%。
[0116] 在步骤4中，进行在T2下的退火。运载气体是馬、馬+&或H2,优选馬。注入的氮 化气体可W是氨气（畑3)。氨气流量可W是l〇XV/18sccm至4000XV/18sccm，尤其等于 1200XV/18sccm(其中V是W升表示的室体积）。通常，氨气与氮气的流量之比（NH3/N2)可 W是0. 0005%至100%，优选0. 0055%至22%并且尤其等于6.6%。在NHs下的退火时间 大于1秒，尤其是1分钟至30分钟。
[0117] 在步骤5中，进行降温。运载气体是吨、馬+&或H2,优选馬。注入的氮化气体可 W是氨气（畑3)。从T2到环境温度的温度下降坡度大于rc/min,尤其等于rc/sec。氨 气流量可W是l〇XV/18sccm至 4000XV/18sccm，尤其等于 1200XV/18sccm(其中V是W 升表示的室体积）。通常，氨气与氮气的流量之比（NH3/N2)可W是0.0005%至100%，优选 0. 0055%至22%，并且尤其等于6.6%。
[0118] 关于图9的该种可选方案，该氮化步骤还可W在处于50毫己-800毫己、尤其是 100毫己的压力下的氮化室中进行，并且纳米线的生长步骤（2)可W在第二氮化子步骤 巧n2)之后进行，或者在第二氮化子步骤巧n2)的过程中被引发。
[0119] 当过渡金属是化时（在该种情况下在氮化步骤的过程中第一温度优选大于第二 温度），优选进行与图6相关的步骤。实际上，对于该种材料，相对于图9的变化形式，所获 得的纳米线的质量（垂直性、形状均匀性）得到显著改善。相反，并且由于相同的原因，当 寻求氮化Zr、Hf、Nb类型的过渡金属时（在该种情况下在氮化步骤的过程中第一温度优选 小于第二温度），更特别地应用图9的变化形式。
【主权项】
1. 电子器件，包含衬底（I)、至少一个半导体纳米线⑵和介于该衬底⑴和所述纳米 线（2)之间的缓冲层（3)，其特征在于该缓冲层（3)至少部分地由从其延伸出纳米线（2)的 氮化过渡金属层（9)形成，所述氮化过渡金属选自：氮化钒、氮化铬、氮化锆、氮化铌、氮化 钼，氮化铪或氮化钽，并且该缓冲层（3)是导电的，以允许该衬底（1)的至少一个导电部分 与该纳米线（2)之间的电接触。2. 根据前个权利要求的器件，其特征在于该氮化过渡金属层（9)是满足以下条件的过 渡金属_氮的化学计量化合物： -该化学计量化合物具有50 %至小于100 %的过渡金属比例， -该化学计量化合物具有有利于氮化镓的外延附生的晶体结构，尤其是面心立方或六 方晶体结构， -对于氮浓度的容限AN为小于或等于10%。3. 根据前述权利要求任一项的器件，其特征在于该纳米线（2)的远离衬底（1)的末端 (2b)根据第一种类型进行电掺杂，并且该器件包含置于该纳米线（2)的远离衬底（1)的末 端（2b)处的第二种类型的掺杂的导电元件，以形成电结，尤其是电致发光二极管的结。4. 根据前述权利要求任一项的器件，其特征在于该器件包含纳米线（2)极化元件以允 许在所述纳米线（2)处产生光波。5. 至少一个半导体纳米线（2)的生长方法，包括在衬底（1)上产生至少部分地由用于 纳米线（2)生长的成核层（9)形成的缓冲层（3)的步骤，以及从该成核层生长纳米线（2)的 步骤，其特征在于该成核层由选自以下的氮化过渡金属的层（9)形成：氮化钒、氮化铬、氮 化锆、氮化铌、氮化钼，氮化铪或氮化钽，并且该缓冲层（3)是导电的，以允许该衬底（1)的 至少一个导电部分与该纳米线（2)之间的电接触。6. 根据前个权利要求的方法，其特征在于该缓冲层（3)由包含氮和选自钒、铬、锆、铌、 钼、铪或钽的过渡金属的气体混合物气相沉积，尤其是，该缓冲层（3)的沉积在环境温度至 400 °C的温度下进行。7. 根据权利要求5的方法，其特征在于该缓冲层（3)由以下步骤产生： _在衬底（1)上沉积选自钒、铬、锆、铌、钼、铪或钽的过渡金属的层（6)，尤其是，该过渡 金属层的沉积在环境温度至400°C的温度下进行； -氮化沉积的过渡金属层（6)的至少一部分（9)以形成具有旨在用于纳米线（2)生长 的表面的氮化过渡金属层（9)。8. 根据权利要求5-7任一项的方法，其特征在于产生该氮化过渡金属层（9)以形成满 足以下条件的过渡金属-氮的化学计量化合物： -该化学计量化合物具有50 %至小于100 %的过渡金属比例， -该化学计量化合物具有有利于GaN的外延附生的晶体结构，尤其是面心立方或六方 晶体结构， -对于氮浓度的容限AN为小于或等于10%。9. 根据权利要求7或根据权利要求7和8的方法，其特征在于进行所述过渡金属层（6) 的至少一部分的氮化步骤，以至少部分地将该过渡金属层的晶体结构改变为面心立方晶体 结构或者六方晶体结构，其与氮化过渡金属层相关。10. 根据权利要求7或根据权利要求7与权利要求8-9任一项的方法，其特征在于该氮 化步骤包括： -第一氮化子步骤（Enl)，其至少部分地在第一温度下通过迫使氮化气体在第一流量 下注入来进行； -第二氮化子步骤（En2)，其至少部分地在小于或等于第一温度的第二温度下通过迫 使氮化气体在与第一流量相同或不同的第二流量下注入来进行。11. 根据前个权利要求的方法，其特征在于注入的氮化气体是氨气，并且： -第一温度为l〇〇〇°C-1050°C，尤其等于1050°C; -第一流量是 500*V/8sccm-2500*V/8sccm，尤其等于 1600*V/8sccm; -第二温度是950°C-1050°C，尤其等于1000°C; -第二流量是 500*V/8sccm-2500*V/8sccm，尤其等于 500*V/8sccm; 其中V是相应氮化室的以升表示的总容量。12. 根据权利要求7或根据权利要求7与权利要求8-9任一项的方法，其特征在于该氮 化步骤包括： -第一氮化子步骤（Enl)，其至少部分地在第一温度下通过迫使氮化气体在第一流量 下注入来进行； -第二氮化子步骤（En2)，其至少部分地在大于或等于第一温度的第二温度下通过迫 使氮化气体在与第一流量相同或不同的第二流量下注入来进行。13. 根据权利要求10、11或12之一的方法，其特征在于该氮化步骤在处于50毫巴-800 毫巴、尤其是100毫巴压力下的氮化室中进行。14. 根据权利要求10、11、12或13之一的方法，其特征在于该纳米线（2)生长步骤在第 二氮化子步骤（En2)之后进行，或者在第二氮化子步骤（En2)的过程中被引发。15. 根据权利要求7或根据权利要求7与权利要求8-14任一项的方法，其特征在于在 衬底（1)由硅制成的情况下，沉积过渡金属层（6)的步骤被设置为使得硅在沉积的过渡金 属层中的内扩散小于IOnm和/或保持至少2nm的未硅化的过渡金属层的薄片。16. 根据权利要求7或根据权利要求7与权利要求8-15任一项的方法，其特征在于在 沉积的过渡金属选自Cr或V的情况下，所述过渡金属在低于100°C的温度下沉积。17. 根据权利要求7或根据权利要求7与权利要求8-16任一项的方法，其特征在于在 衬底（1)基于硅的情况下，沉积过渡金属层（6)的步骤包括用于确定要沉积的过渡金属层 (6)的厚度的预先步骤，包括： -根据所用过渡金属和沉积温度确定在未来沉积过渡金属层的过程中硅在该过渡金属 层（6)中的第一扩散长度的步骤； _确定在未来氮化过渡金属层（6)的步骤的过程中硅在该过渡金属层（6)中的第二扩 散长度的步骤；所述要沉积的过渡金属层（6)的厚度取决于氮化过渡金属层的希望厚度以 及在未来过渡金属层（6)中由确定的第一和第二扩散长度获得的硅化过渡金属薄片的厚 度。18. 权利要求1-4任一项的器件的制造方法，其特征在于该方法包括实施权利要求 5-17之一的生长方法的步骤。19. 根据前个权利要求的方法，其特征在于该方法包括以下步骤： -与衬底（1)相对的纳米线（2)的至少一个末端（2b)的第一种类型的电掺杂；
【专利摘要】本发明涉及一种电子器件，包含衬底(1)、至少一个半导体纳米线(2)和介于该衬底(1)和所述纳米线(2)之间的缓冲层(3)。该缓冲层(3)至少部分地由从其延伸出纳米线(2)的氮化过渡金属层(9)形成，所述氮化过渡金属选自：氮化钒、氮化铬、氮化锆、氮化铌、氮化钼，氮化铪或氮化钽。
【IPC分类】C30B25/00, H01L33/12, H01L29/40, H01L33/00, H01L29/06, H01L33/20, H01L29/66, H01L21/02, C30B29/36, B82Y10/00, C30B29/16, C30B29/40, H01L29/41, C30B29/60, B82Y40/00
【公开号】CN104904016
【申请号】CN201380063090
【发明人】B·伊尔特, B·阿马斯塔特, M-F·阿曼德, F·都彭特
【申请人】原子能及能源替代委员会, 阿勒迪亚公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年10月25日
【公告号】EP2912691A2, US20140117308, US20150295041, WO2014064264A2, WO2014064264A3