Ge/GeSn 核/壳纳米线中从各向同性到二维生长的自发转变
材料科学
2025-12-09 v1
摘要
GeSn半导体是一种群IV等价合金，能够在整个红外光谱范围内实现显著的光电性质可调性，同时完全兼容硅工艺标准。这些属性使GeSn成为可扩展的感知、成像和通信技术的有前景的平台。然而，维度对GeSn晶体生长的影响仍不完全了解，限制了集成纳米尺度红外器件的开发。本文揭示了在Ge纳米线基底上进行蒸发相生长时，形成未报道的超薄GeSn鳍状结构（厚度<30 nm）的自发过程。从典型的各向同性GeSn壳过渡到离散的鳍状结构，沿着纳米线生长轴发生，并伴随纵向和横向有序双晶缺陷的形成，导致晶体结构从金刚石结构向六方形-like结构的转变。这些鳍状结构在整个体积中表现出约16 at.%的均匀Sn掺杂，表明其具有高致密性。这些发现揭示了不稳定GeSn合金中的各向异性生长范畴，丰富了纳米尺度异晶生长的基本理解。
引用
@article{arxiv.2512.06900,
title = {Spontaneous Transition from Conformal to Two-Dimensional Growth in Ge/GeSn Core/Shell Nanowires},
author = {Simone Assali and Sebastian Koelling and Milenka Andelic and Lu Luo and Gianluigi Botton and Oussama Moutanabbir},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.06900},
year = {2025}
}