(57)【要約】  本発明による一実施形態は、非単結晶基板108と、非単結晶基板108の表面から成長されるナノワイヤ102とを含むことができる装置100である。さらに、装置100は、ナノワイヤ102に結合される電極も含むことができる。ナノワイヤ102は、導電性にすることができ、及び／又は光学的に活性にすることができることに留意されたい。【選択図】図１
2009538533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非単結晶基板（108）と、
前記非単結晶基板（108）の表面から成長されるナノワイヤ（102）と、
前記ナノワイヤ（102）に結合される電極とを備え、前記ナノワイヤ（102）が導電性であるか、又は光学的に活性である、装置（100）。
【請求項２】
前記ナノワイヤ（102）が、電磁波（110）を放射するためにある、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
表示装置が前記装置（100）を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ナノワイヤ（102）が、電磁波（112）を吸収して、電流を生成するためにある、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
太陽電池が前記装置（100）を含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記非単結晶基板（108）が多結晶シリコンからなる、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記非単結晶基板（108）がアモルファスシリコンからなる、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記非単結晶基板（108）が微結晶シリコンからなる、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
第１の突出部（104）、及び第２の突出部（106）を含む、非単結晶基板（108）と、
前記第１の突出部（104）から成長され、前記第２の突出部（106）に結合されるナノワイヤ（102）とを備える、装置（100）。
【請求項１０】
前記ナノワイヤ（102）が光を放射するためにある、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ナノワイヤ（102）が、電磁波（112）を吸収して、電流を生成するためにある、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の突出部（104）が、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、多結晶ダイヤモンド及び関連する炭素系材料、並びに微結晶シリコンから成るグループから選択される材料からなる、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記非単結晶基板（108）が、ガラス、石英、マイラー（登録商標）、鋼、金属、プラスチック及びステンレス鋼から成るグループから選択される材料からなる、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記装置（100）が、ディスプレイ及び太陽電池から成るグループから選択されるデバイスと合体される、請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
現在、効率が高い太陽電池を製造するために、従来の太陽電池製造技術は一般に、シリコンのような、極めて高品質の単結晶基板から始まる。それとは異なり、非単結晶基板が用いられる場合には、太陽電池の効率が低下する。しかしながら、このタイプの従来の太陽電池製造技術には、それに関連する不都合がある。
【０００２】
例えば、１つの不都合なことは、現在、太陽電池を製造するための高品質の単結晶シリコン基板の需要が非常に高いため、これらの基板の供給が不足していることである。そのため、高品質の単結晶シリコン基板が不足していることに起因して、単結晶基板に基づく太陽電池の需要が増えるにつれて、太陽電池の製造は、非常に高くつく可能性があり、場合によっては不可能になるかもしれない。
【０００３】
従って、上記の問題のうちの１つ又は複数に対処することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本発明の種々の実施形態による、１本又は複数本のナノワイヤを含む１つの例示的な装置の側断面図である。
【図２】本発明の種々の実施形態による、１本又は複数本のナノワイヤを含む別の例示的な装置の側断面図である。
【図３】本発明の種々の実施形態による、１本又は複数本のナノワイヤを含むさらに別の例示的な装置の側断面図である。
【図４】本発明の種々の実施形態による、１本又は複数本のナノワイヤを含むさらに別の例示的な装置の側断面図である。
【図５】本発明の種々の実施形態による、１本又は複数本のナノワイヤを含む別の例示的な装置の側断面図である。
【図６】本発明の種々の実施形態による方法の流れ図である。
【図７】本発明の種々の実施形態による方法の別の流れ図である。
【０００５】
詳細な説明
ここで本発明による種々の実施形態について、詳細に言及され、それらの例が添付の図面に示される。本発明は種々の実施形態に関連して説明されるが、これらの種々の実施形態は本発明を限定することを意図するものでないことは理解されよう。それどころか、本発明は、代替形態、修正形態及び等価物を包含することを意図しており、それらは特許請求の範囲に従って解釈されるような本発明の範囲内に含めることができる。さらに、本発明による種々の実施形態に関する以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するために、多くの具体的な細部が説明される。しかしながら、これらの具体的な細部を用いることなく、本発明を実施することができることは当業者にとって明らかであろう。また、本発明の態様を不必要に不明瞭にしないように、良く知られた方法、手順、構成要素及び回路は詳細に説明されていない。
【０００６】
図１は、本発明の種々の実施形態による、「ブリッジ（bridging：ブリッジング、架橋）」構成で成長される（又は形成される）１本又は複数本のナノワイヤ１０２を含む、１つの例示的な装置１００の側断面図である。具体的には、装置１００内では、一般に安価な材料である非単結晶材料表面１０４及び１０６（例えば、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、多結晶（結晶粒径がマイクロメートル〜ナノメートルの範囲内にある）ダイヤモンド及び関連する炭素系材料、及び／又は微結晶シリコン）上に、１つ又は複数の単結晶ナノワイヤ１０２（各直線によって表される）が成長され得る。そのため、装置１００の製造コストは、高価な材料（例えば、単結晶シリコン）を含まないため、大幅に削減され得る。装置１００が製造されると、装置１００に順方向バイアスをかけることによって、ナノワイヤ１０２が光１１０を放射する（例えば、光学的に活性になる）ことができ、装置１００を表示装置（図示せず）の一部として使用することが可能になる。さらに、装置１００がバイアスをかけられない場合には、ナノワイヤ１０２はそれぞれ、広範なエネルギー（又はそれ以上）を有する電磁波１１２を吸収し、それを電流に変換する（例えば、導電性になる）ことができ、それによって、装置１００を太陽電池（又は光電池）の一部として使用することが可能になる。さらに、装置１００に逆方向バイアスをかける場合には、ナノワイヤ１０２はそれぞれ、ゼロバイアスの場合よりも速く、且つ効率的に、広範なエネルギー（又はそれ以上）を有する電磁波１１２を吸収し、それを電流に変換することができ、それによって、装置１００を放射線検出器の一部として使用することが可能になる。これらの種々の用途において装置１００を利用することによって、これらのデバイスの製造コストを大幅に削減することができる。
【０００７】
さらに、装置１００は多種多様な光源に使用され得ることに留意されたい。例えば、種々の実施形態において、ナノワイヤ１０２は、以下に限定はしないが、赤外線波長、可視光波長、紫外線（ＵＶ）波長、及び任意の電磁波長内の「光」１１０を放射することができる。さらに、装置１００のナノワイヤ１０２は、従来のレーザ構造内のような光共振器内に適切に配置することによって、利得領域として使用されて、レーザ光１１０を生成することができる。
【０００８】
図１において、装置１００のナノワイヤ１０２は、異なる色の可視光１１０を生成するように実現され得るため、複数の装置１００を利用して、フラットパネルディスプレイのような表示装置のための光を生成することができる。例えば、一実施形態では、ディスプレイの各ピクセル毎に、３つの異なる装置１００を用いることができる。具体的には、第１の装置１００のナノワイヤ１０２は、１つのディスプレイピクセル用の赤色光を生成する材料で実現されることができ、第２の装置１００のナノワイヤ１０２は、そのディスプレイピクセル用の緑色光を生成する材料で実現されることができ、第３の装置１００のナノワイヤ１０２は、そのディスプレイピクセル用の青色光を生成する材料で実現され得る。その後、第１、第２及び第３の装置１００は、限定はしないが、例えば、従来の液晶ディスプレイにおいて見られる場合が多いアモルファス薄膜トランジスタによって駆動され得る。さらに、複数の装置１００を、ディスプレイアレイのために利用することができる。太陽電池の用途の場合、装置１００のナノワイヤは、広範なスペクトルを有する光（及び／又は任意の電磁波）１１２を吸収するために使用されるので、１つの太陽電池において、異なる全てのタイプの材料でもって実現され得ることが指摘される。
【０００９】
装置１００を発光体として、放射線／光検出器として、又は光電池として用いる場合、その単結晶ナノワイヤ１０２は、単結晶半導体の全ての特性を示すが、装置１００は、以下に限定はしないが、ガラス、マイラー（登録商標）、石英（クオーツ）、金属、鋼、ステンレス鋼、及び／又は他の安価な基板材料で実現され得る非単結晶基板１０８のような、安価な材料で製造され得ることに留意されたい。さらに、材料の表面が、以下に限定はしないが、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、多結晶（結晶粒径がマイクロメートル〜ナノメートルの範囲内にある）ダイヤモンド及び関連する炭素系材料、微結晶シリコン、及び／又はナノワイヤ成長温度（例えば、約５００℃にすることができる）に耐えることができる任意の材料のような、ナノワイヤの成長を可能にする物理的特性を有する限り、突出部１０４及び１０６も、安価な材料で製造され得る。プラズマ促進化学蒸着のような低温成長技術は、５００℃よりもはるかに低いナノワイヤ成長温度をもたらすことができる。そのため、装置１００は、安価に製造することができ、なおかつ、そのナノワイヤ１０２は、効率的な太陽電池、放射線／光検出器、又は発光体のための単結晶特性を保持する。表示装置（図示せず）は、光を放出するために１つ又は複数の装置１００を含むことができることに留意されたい。さらに、太陽電池は、さらに効率を改善するために、広範なスペクトル（又は任意の電磁波長）を有する光を吸収して、それを電流に変換するために１つ又は複数の装置１００を含むことができる。さらに、放射線／光検出器は、１つ又は複数の装置１００を含むことができる。
【００１０】
図１では、上述されたように、装置１００を安価に製造することができる。さらに、一実施形態によれば、装置１００の一部である非単結晶基板材料１０８はロールにすることができる。そのため、ロール製造工程によって、多数の装置１００の製造を実施することができる。さらに、非単結晶基板材料１０８は、マイラー（登録商標）のような軽量の材料を含むことができ、結果として得られる装置１００も軽量にすることができる。さらに、ナノワイヤ１０２は、光（又は任意の電磁波）を捕捉するほど十分に高密度に成長され得るが、ナノワイヤ１０２間には多数の空隙が存在することができ、それによって軽量にすることができる。これは、宇宙空間の用途のような、重量が問題である用途に対処する場合に望ましいかもしれない。例えば、一実施形態によれば、太陽電池として機能するためにマイラー（登録商標）上に製造される複数の装置１００は、きつく巻かれたロールへと巻き付けられることができ、その関連する宇宙船又は衛星にほとんど重量を追加しない。ひとたび宇宙船又は衛星が宇宙空間に達したなら、その太陽電池ロールを展開して、その所望の機能を提供することができる。
【００１１】
装置１００は透明基板１０８上に製造され得るので、太陽電池の用途を有することが望ましいが、ある程度の透明性を有することも望ましい状況において、複数の装置１００は使用され得る。例えば、透明な非単結晶基板フィルム１０８を含む１つ又は複数の装置１００は、窓、天窓、及び他の場所に適用され得る。表示装置の場合、装置１００は、透明な非単結晶基板１０８を通り抜けることを含む、種々の方向に光（又は任意の電磁波）１１０を出力することができることに留意されたい。太陽電池（或いは、光電池または放射線／光検出器）の場合、装置１００は、透明な非単結晶基板１０８を通り抜けることを含む、種々の方向から光（又は任意の電磁波）１１２を受光することができることは理解されたい。装置１００の太陽電池が不透明な屋根上に置かれることになる場合には、透明な基板１０８を有する必要がないかもしれないことは理解されよう。代わりに、基板１０８は、薄いアルミニウム又はステンレス鋼板のような、耐久性もある良好な熱伝導体で実現され得る。
【００１２】
図１において、装置１００は、突出部１０４及び１０６を含むことができ、それらの部分はそれぞれ本明細書において説明される多種多様な材料のうちの任意の材料で製造され得るが、それらの材料には限定されない。また、突出部１０４及び１０６は、壁、支柱などと呼ばれることもある。突出部１０４及び１０６は、任意の態様で非単結晶基板１０８上に配置（又は結合）され得ることに留意されたい。単結晶ナノワイヤ１０２はそれぞれ、非単結晶突出部１０４から突出部１０６に向かって、又はその逆に成長（又は生成）され得る。単結晶ナノワイヤ１０２のうちの１つ又は複数が非単結晶突出部１０４から突出部１０６に向かって成長（又は生成）されることができ、一方、単結晶ナノワイヤ１０２のうちの１つ又は複数が非単結晶突出部１０６から突出部１０４に向かって成長（又は生成）され得る。これらの状況のいずれにおいても、ナノワイヤ１０２はそれぞれ、その両端において、電気的に接触する（又は電気的に結合される）ことができる。そのため、装置１００のナノワイヤ１０２はブリッジング構成と呼ばれ得る。ナノワイヤ１０２はそれぞれ、ランダムな向きに成長（又は生成）され得ることは理解されたい。ナノワイヤ１０２は、互いに向き合うように、及び／又は特定の方向に向けられるように成長（又は生成）され得る。装置１００のナノワイヤ１０２は、単結晶半導体の特性の利点（例えば、高い光子対電子変換効率）を、非単結晶基板１０８並びに他の非単結晶材料１０４及び１０６に併有させることができることに留意されたい。突出部１０４及び１０６が非単結晶材料から構成される場合であっても、ナノワイヤ１０２は、極端に直径が小さい１次元の構造の特徴があるため、単結晶構造として成長され得ることが指摘される。突出部１０４及び１０６の材料は、それらが電極になるように、及び／又はそれらがナノワイヤ１０２内の拡散電位（built-in potential：ビルトイン電位）を生成するように、高濃度に（例えば、アモルファス及び／又は微結晶シリコンの場合、ホウ素及びリンを）ドープすることができる。
【００１３】
突出部１０４はｐ型材料で製造されることができ、一方、突出部１０６はｎ型材料で製造され得る。そのため、突出部１０４のｐ型材料に順方向バイアスをかけることによって、ナノワイヤ１０２が光（又は任意の電磁波）１１０を放出することができる。しかしながら、装置１００にバイアスをかけない場合には、ナノワイヤ１０２内の拡散電位が、光（又は任意の電磁波）を吸収することによって生成される過剰な電子及び正孔を分離し、それにより、装置１００に接続又は結合され得る外部回路に電流が流れる。
【００１４】
装置１００のナノワイヤ１０２はそれぞれ、任意のタイプ（例えば、材料、構成等）のナノワイヤで実現され得ることに留意されたい。例えば、各ナノワイヤ１０２は、以下に限定はしないが、少なくとも金属、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料（例えば、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＰ等）及び関連する合金、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料（例えば、ＺｎＯ、ＣｄＳｅ等）及び関連する合金、ＩＶ族半導体材料（例えば、Ｓｉ、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ＳｉＧｅ等）及び関連する合金等で実現され得る。さらに、ナノワイヤ１０２の組成物は、真性にすることができるか、又はそれぞれ部分的にドープされ得る。例えば、各ナノワイヤ１０２は、ｎ型材料としてドープされ得るか、ｐ型材料としてドープされ得るか、又はドープされないことができる。さらに、ナノワイヤ１０２は、ＧａＡｓ又は関連する合金のような１つの材料から形成され得る。また、ナノワイヤ１０２は、種々のセクション（部分）を含むことができる。例えば、ナノワイヤ１０２のうちの１つ又は複数が、第１の材料から形成されるセクションと、第２の材料から形成される第２のセクションとを有することができ、以下同様である。それによって、１つ又は複数の異種材料のナノワイヤ１０２という結果になる。さらに、ナノワイヤ１０２のうちの１つ又は複数は同心にすることができ、その場合ナノワイヤは、第１の材料から成る円筒形のコアを有し、そのコアは第２の材料でコーティングされることができ、以下同様である。本発明による種々の実施形態は、任意のタイプのナノワイヤで実現され得ることが指摘される。
【００１５】
図１において、装置１００の別の利点は、ナノワイヤ１０２の成長時間を短くすることができることが指摘される（例えば、約１マイクロメートルの活性領域を成長させるのに約３０秒〜１分である）。そのため、これは、装置１００の処理時間全体を短くすることに寄与する１つの要因である。これに対して、一般的な発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザはそれぞれ、３時間〜４時間の成長時間を必要とする。装置１００の製造時間は非常に短いため、発光体、放射線／光検出器、及び太陽電池として非常に魅力的である。
【００１６】
図２は、本発明の種々の実施形態による、「ブリッジング」構成で成長された１本又は複数本のナノワイヤ２０２を含む１つの例示的な装置２００の側断面図である。装置２００は図１の装置１００と同様であることに留意されたい。しかしながら、図２の装置２００の突出部２０４及び２０６は、非単結晶基板２０８と同じ材料から形成される。さらに、装置２００は、基板２０８のｐ型材料を、そのｎ型材料から電気的に分離する絶縁体２１０も含み、それによって、非単結晶基板２０８内で短絡を生じることなく、ナノワイヤ２０２を通じて電流が流れることが可能になる。
【００１７】
具体的には、単結晶ナノワイヤ２０２は、基板２０８の突出部２０４から突出部２０６に向かって、又はその逆に成長され得る。１つ又は複数の単結晶ナノワイヤ２０２が、突出部２０４及び２０６のうちの一方又は双方から成長して、最終的に他方の突出部と結合することができる。
【００１８】
図２において、ナノワイヤ２０２は、ナノワイヤ１０２に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実現され得ることは理解されたい。さらに、ナノワイヤ２０２は、ナノワイヤ１０２に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で動作することができる。さらに、非単結晶基板２０８は、非単結晶基板１０８に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実現され得る。
【００１９】
装置２００は、突出部２０４及び２０６を含むことができ、それらの突出部はそれぞれ本明細書において説明された多種多様な任意の材料で製造され得るが、それらには限定されない。また、突出部２０４及び２０６は、壁、支柱などと呼ばれることもある。ナノワイヤ２０２はそれぞれ、その両端において電気的に接触する（又は電気的に結合される）ことができる。そのため、装置２００のナノワイヤ２０２は、ブリッジング構成と呼ばれることがある。装置２００のナノワイヤ２０２は、単結晶半導体の特性の利点（例えば、高い光子対電子変換効率）を、非単結晶基板２０８に併有させることができることに留意されたい。突出部２０４及び２０６が非単結晶材料から構成される場合であっても、ナノワイヤ２０２は、極端に直径が小さい１次元の構造の特徴があるため、単結晶構造として成長され得ることが指摘される。突出部２０４及び２０６の材料は、それらが電極になるように、及び／又はそれらがナノワイヤ２０２内の拡散電位を生成するように、高濃度に（例えば、アモルファス又は微結晶シリコンの場合、ホウ素及びリンを）ドープすることができる。
【００２０】
図３は、本発明の種々の実施形態による、「仮想ブリッジング」構成において成長される１本又は複数本のナノワイヤ３０４を含む１つの例示的な装置３００の側断面図である。具体的には、装置３００のナノワイヤ３０４は、非単結晶基板３０８上に所望の長さまで成長され得ることに留意されたい。その後、ナノワイヤ３０４間の間隙を実質的に埋めるように、絶縁体材料３０６の層を配置することができる。次いで、電極３０２（例えば、金ゲルマニウム、シリコン金、又は他のオーミック金属コンタクト）をナノワイヤ３０４に結合することができ、それは、この時点で、各ナノワイヤ３０４の先端から、非単結晶基板３０８に結合されるその底部までの電気接続があることを意味する。
【００２１】
装置３００のナノワイヤ３０４は、ナノワイヤ１０２に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実現され得ることに留意されたい。さらに、ナノワイヤ３０４は、ナノワイヤ１０２に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で動作することができる。さらに、非単結晶基板３０８は、非単結晶基板１０８に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実現され得る。
【００２２】
図３において、ナノワイヤ３０４はそれぞれ、その両端において電気的に接触する（又は電気的に結合される）ことができる。そのため、装置３００のナノワイヤ３０４は、仮想ブリッジング構成と呼ばれることがある。装置３００のナノワイヤ３０４は、単結晶半導体の特性の利点（例えば、高い光子対電子変換効率）を、非単結晶基板３０８に併有させることができることに留意されたい。基板３０８が非単結晶材料から構成される場合であっても、ナノワイヤ３０４は、極端に直径が小さい１次元の特徴があるため、単結晶構造として成長され得ることが指摘される。
【００２３】
装置３００は、表示技術と共に利用され得ることは理解されたい。例えば、第１の装置３００のナノワイヤ３０４は、１つのディスプレイピクセル用の赤色光１１０を生成する材料で製造されることができ、第２の装置３００のナノワイヤ３０４は、そのディスプレイピクセル用の緑色光１１０を生成する材料で実現されることができ、第３の装置３００のナノワイヤ３０４は、そのディスプレイピクセル用の青色光１１０を生成する材料で実現され得る。このようにして、ディスプレイの各ピクセルは３つのバイアスされた点を有することができるため、各ピクセルは３つの電気的に独立した素子（例えば、装置３００）を有することができる。さらに、複数の装置３００は、ディスプレイアレイに利用され得る。
【００２４】
図４は、本発明の種々の実施形態による、「仮想ブリッジング」構成において成長される１本又は複数本のナノワイヤ３０４を含む１つの例示的な装置４００の側断面図である。装置４００は、図３の装置３００と同様であることに留意されたい。しかしながら、装置４００のナノワイヤ３０４は、非単結晶材料３１０の層上に成長される。非単結晶材料３１０の層は、非単結晶材料の表面１０４及び１０６に関連して本明細書において説明されたのと同様な任意の材料（単数または複数）で実現され得るが、それらには限定されないことは理解されたい。例えば、材料層３１０は、以下に限定はしないが、微結晶シリコン（μｃ‐Ｓｉ）で実現され得る。
【００２５】
装置４００のナノワイヤ３０４は、ナノワイヤ１０２に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実現され得ることは理解されたい。さらに、図４のナノワイヤ３０４は、ナノワイヤ１０２に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で動作することができる。さらに、非単結晶基板３０８は、非単結晶基板１０８に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実現され得る。
【００２６】
図４において、ナノワイヤ３０４はそれぞれ、その両端において電気的に接触する（又は電気的に結合される）ことができる。そのため、装置４００のナノワイヤ３０４は、仮想ブリッジング構成と呼ばれることがある。装置４００のナノワイヤ３０４は、単結晶半導体の特性の利点（例えば、高い光子対電子変換効率）を、非単結晶層３１０及び非単結晶基板３０８に併有させることができることに留意されたい。層３１０が非単結晶材料から構成される場合であっても、ナノワイヤ３０４は、極端に直径が小さい１次元の構造の特徴があるため、単結晶構造として成長され得ることが指摘される。装置４００は、本明細書において説明された装置３００と同様な任意の態様で利用され得ることは理解されたい。
【００２７】
図５は、本発明の種々の実施形態による、「ブリッジング」構成において成長される１本又は複数本のナノワイヤ５０２、５０４及び５０６を含む１つの例示的な装置５００の側断面図である。具体的には、装置５００は、本発明の種々の実施形態に従って、太陽電池、及び／又は放射線／光検出器に利用され得る構成を示すが、係る用途には限定されない。
【００２８】
突出部５１６及び５１８は（ナノワイヤ５０２と共に）、図１の突出部１０４及び１０６（並びにナノワイヤ１０２）に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実現され及び動作することができることに留意されたい。さらに、突出部５１８及び５２０は（ナノワイヤ５０４と共に）、図１の突出部１０４及び１０６（並びにナノワイヤ１０２）に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実現され及び動作することができる。さらに、突出部５２０及び５２２は（ナノワイヤ５０６と共に）、図１の突出部１０４及び１０６（並びにナノワイヤ１０２）に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実現され及び動作することができる。しかしながら、突出部５１６、５１８、５２０及び５２２は、電極５０８、５１０、５１２及び５１４にそれぞれ結合されることに留意されたい。電極５０８、５１０、５１２及び５１４（それぞれ、電極３０２に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実現され得る）は、各突出部５１６、５１８、５２０及び５２２の「先端」において結合され、それによって、各突出部が（例えば、太陽電池機能に関連付けられる）他の回路に電気的に結合されることが可能になる。さらに、非単結晶基板５２４は、非単結晶基板１０８に関連して本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実現され得る。
【００２９】
本明細書において具体的には示されない、本発明の種々の実施形態によれば、他の構成のナノワイヤ「ブリッジング」も存在することが指摘される。本発明による種々の実施形態は、本明細書において示される、それらのナノワイヤブリッジング構成には限定されないことに留意されたい。
【００３０】
図６は、本発明の種々の実施形態による、１本又は複数本のナノワイヤを含む装置を製造する方法６００の流れ図である。方法６００は、コンピューティングデバイスによって読取り可能且つ実行可能な命令（又はコード）、例えばソフトウエアの制御下で、プロセッサ（単数または複数）及び電気的構成要素によって実行され得る、本発明の種々の実施形態の例示的なプロセスを含む。コンピューティングデバイスによって読取り可能且つ実行可能な命令（又はコード）は、例えば、コンピューティングデバイスによって使用可能である、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、及び／又は大容量データ記憶装置のようなデータ記憶機構内に存在することができる。しかしながら、コンピューティングデバイスによって読取り可能且つ実行可能な命令（又はコード）は、任意のタイプの、コンピューティングデバイスによって読取り可能な媒体内に存在してもよい。方法６００において具体的な動作が開示されるが、係る動作は例示である。方法６００は、図６によって示される動作の全てを含まなくてもよい。また、方法６００は、他の動作、及び／又は図６によって示される動作の変形を含むこともできる。同様に、方法６００の動作の流れは変更され得る。方法６００の動作は、ソフトウエアによって、ファームウエアによって、電子回路ハードウエアによって、又はそれらの任意の組み合わせによって実行され得ることに留意されたい。
【００３１】
具体的には、非単結晶基板上に材料を配置することができる。その材料及び非単結晶基板上に１本又は複数本のナノワイヤを配置することができる。１本又は複数本のナノワイヤ、該材料及び非単結晶基板の少なくとも一部の上に、絶縁材料を配置することができる。電流を流すために、１本又は複数本のナノワイヤに電極を結合することができる。このようにして、本発明の種々の実施形態による１本又は複数本のナノワイヤを含むことができる装置を製造することができる。
【００３２】
図６の動作６０２では、非単結晶基板（例えば、３０８）上に材料（例えば、３１０）を配置することができる。動作６０２は、多種多様な方法において実施され得ることに留意されたい。例えば、その材料は、以下に限定はしないが、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、多結晶（結晶粒径がマイクロメートル〜ナノメートルの範囲内にある）ダイヤモンド及び関連する炭素系材料、及び／又は微結晶シリコン等を含むことができる。動作６０２は、本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実施され得るが、それらには限定されないことは理解されたい。
【００３３】
動作６０４では、該材料及び非単結晶基板上に１本又は複数本のナノワイヤ（例えば、３０４）を配置することができる。動作６０４は、多種多様な方法において実施され得ることは理解されたい。例えば、１本又は複数本のナノワイヤは、以下に限定はしないが、少なくとも、金属、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料及び関連する合金、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料及び関連する合金、ＩＶ族半導体材料及び関連する合金等を含むことができる。動作６０４は、本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実施され得るが、それらには限定されないことに留意されたい。
【００３４】
図６の動作６０６では、１本又は複数本のナノワイヤ、材料及び非単結晶基板の少なくとも一部の上に、絶縁性材料（例えば、３０６）を配置することができる。動作６０６は、多種多様な方法において実施され得ることは理解されたい。例えば、動作６０６は、本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実施され得るが、それらには限定されない。
【００３５】
動作６０８では、電流を流すために、１本又は複数本のナノワイヤに電極（例えば、３０２）を結合することができる。動作６０８は、多種多様な方法において実施され得ることは理解されたい。例えば、動作６０８は本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実施され得るが、それらには限定されない。動作６０８の完了時に、プロセス６００を終了することができる。このようにして、本発明の種々の実施形態による１本又は複数本のナノワイヤを含むことができる装置を製造することができる。プロセス６００の１本又は複数本のナノワイヤは、本発明の様々な実施形態に従って光（又は任意の電磁波）を放射するために利用され得ることが指摘される。さらに、プロセス６００の１本又は複数本のナノワイヤは、本発明の種々の実施形態に従って、光（又は任意の電磁波）を吸収して、電流を生成するために利用され得る。プロセス６００の装置は、表示装置、放射線／光検出器デバイス、及び／又は太陽電池デバイスと合体させることができるが、それらには限定されない。
【００３６】
図７は、本発明の種々の実施形態による１本又は複数本のナノワイヤを含む装置を製造する方法７００の流れ図である。方法７００は、コンピューティングデバイスによって読取り可能且つ実行可能な命令（又はコード）、例えばソフトウエアの制御下で、プロセッサ（単数または複数）及び電気的構成要素によって実行され得る、本発明の様々な実施形態の例示的なプロセスを含む。コンピューティングデバイスによって読取り可能且つ実行可能な命令（又はコード）は、例えば、コンピューティングデバイスによって使用可能である、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、及び／又は大容量データ記憶装置のようなデータ記憶機構内に存在することができる。しかしながら、コンピューティングデバイスによって読取り可能且つ実行可能な命令（又はコード）は、任意のタイプの、コンピューティングデバイスによって読取り可能な媒体内に存在してもよい。方法７００において具体的な動作が開示されるが、係る動作は例示である。方法７００は、図７によって示される動作の全てを含まなくてもよい。また、方法７００は、他の動作、及び／又は図７によって示される動作の変形を含むこともできる。同様に、方法７００の動作の流れは変更され得る。方法７００の動作は、ソフトウエアによって、ファームウエアによって、電子回路ハードウエアによって、又はそれらの任意の組み合わせによって実行され得ることに留意されたい。
【００３７】
具体的には、非単結晶基板に関連して、１つ又は複数の突出部を形成することができる。少なくとも第１の突出部及び第２の突出部がそれぞれ、１つの電極を含むことができる。少なくとも第１の突出部と第２の突出部との間に１本又は複数本のナノワイヤを形成することができる。このようにして、本発明の種々の実施形態による１本又は複数本のナノワイヤを含むことができる装置を製造することができる。第１の突出部及び第２の突出部のうちの少なくとも１つにバイアスをかけて、装置を特定の態様で動作させることができることに留意されたい。
【００３８】
図７の動作７０２では、非単結晶基板に関連して、１つ又は複数の突出部（例えば、１０４、１０６等）を形成することができる。動作７０２は、多種多様な方法で実施され得ることに留意されたい。例えば、少なくとも第１の突出部及び第２の突出部がそれぞれ、１つの電極を含むことができる。動作７０２は、本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実施され得るが、それらには限定されないことは理解されたい。
【００３９】
動作７０４では、少なくとも第１の突出部（例えば、１０４）と第２の突出部（例えば、１０６）との間に１本又は複数本のナノワイヤ（例えば、３０４）を形成することができる。動作７０４は、多種多様な方法で実施され得ることは理解されたい。例えば、動作７０４は、本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実施され得るが、それらには限定されない。このようにして、本発明の種々の実施形態による１本又は複数本のナノワイヤを含むことができる装置（例えば、１００等）を製造することができる。
【００４０】
図７の動作７０６では、第１の突出部及び第２の突出部のうちの少なくとも１つにバイアスをかけて、装置を特定の態様で動作させることができる。動作７０６は、多種多様な方法において実施され得ることは理解されたい。例えば、動作７０６は本明細書において説明された態様と同様な任意の態様で実施され得るが、それらには限定されない。動作７０６の完了時に、プロセス７００を終了することができる。プロセス７００の１本又は複数本のナノワイヤは、本発明の種々の実施形態に従って光（又は任意の電磁波）を放射するために利用され得ることが指摘される。さらに、プロセス７００の１本又は複数本のナノワイヤは、本発明の種々の実施形態に従って、光（又は任意の電磁波）を吸収して、電流を生成するために利用され得る。プロセス７００の装置は、表示装置、放射線／光検出器デバイス、及び／又は太陽電池デバイスと合体させることができるが、それらには限定されない。
【００４１】
本発明による種々の具体的な実施形態のこれまでの説明は、例示及び説明の目的で提示されてきた。それらの説明は、本発明を網羅的にすることや、本発明を開示されたそのものずばりの形態に限定することは意図していない。上記の教示に鑑みて、多くの修正及び変形が可能であることは明らかである。本発明は、特許請求の範囲及びそれらの等価物に従って解釈され得る。
【図１】
2009538533.tif 000003
【図２】
2009538533.tif 000004
【図３】
2009538533.tif 000005
【図４】
2009538533.tif 000006
【図５】
2009538533.tif 000007
【図６】
2009538533.tif 000008
【図７】
2009538533.tif 000009
【国際調査報告】
2009538533.tif 000010
2009538533.tif 000011
2009538533.tif 000012
2009538533.tif 000013
2009538533.tif 000014