通过分子束外延实现可扩展且可调的掺杂平面 Ge/Si(001) 纳米线

德国纳米结构在开发先进的集成电路和颠覆性量子技术方面具有巨大的潜力，但实现可扩展性和高载流子迁移率仍是材料科学中的挑战。本文报道了一种原创的低温等向体方法，用于通过分子束外延生长受控的掺杂平面德国纳米线，实现高空穴迁移率。通过降低生长温度，我们有效抑制了 Si-Ge 扩散，确保纳米线中保持纯德国组成，同时保持其高晶体质量。该方法采用对应应松弛 Si$_{0.75}$Ge$_{0.25}$/Si(001) 基片上预先刻录的脊纹作为定制模板，使我们能够控制纳米线的位置、长度、间距和横截面形状。对由生长而来的德国纳米线制成的场效应器进行电子测量，结果表明这些纳米线呈现出空穴导电性，其迁移率在 2-20 K 时可超过 7000 cm$^{2}$/Vs。该方法为德国纳米线网络的可靠制造铺平了道路，为开发高性能纳米电子器件和多量子比特芯片提供了可靠平台。