СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАНОПРОВОЛОК, МАТРИЦА НАНОПРОВОЛОК ИЗ НИТРИДОВ ЭЛЕМЕНТОВ III ГРУППЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЫ (ВАРИАНТЫ) И ПОДЛОЖКА (ВАРИАНТЫ)

1. Способ изготовления нанопроволок, в котором сначала на подложке формируют маску для селективного выращивания, содержащую группу отверстий, расположенных в определенном порядке, при котором обнажена группа участков подложки, затем на каждом из участков обнаженной группы подложки, открытых через отверстия, расположенные в определенном порядке, выращивают полупроводниковый материал с использованием селективного неимпульсного режима выращивания, после этого переключают режим выращивания из неимпульсного в импульсный режим и затем продолжают выращивание полупроводникового материала в импульсном режиме с формированием множества полупроводниковых нанопроволок.
2. Способ по п.1, в котором в состав подложки включают промежуточный слой поверх поверхности несущей подложки, а полупроводниковый материал избирательно выращивают на промежуточном слое через группу отверстий, расположенных в определенном порядке.
3. Способ по п.1 или 2, в котором в состав подложки включают по меньшей мере один материал, выбранный из группы, включающей Si, SiC, сапфир, GaN и GaAs.
4. Способ по п.1 или 2, в котором до избирательного неимпульсного выращивания полупроводникового материала дополнительно осуществляют по меньшей мере один процесс очистки.
5. Способ по п.1 или 2, в котором определенным порядком группы отверстий является гексагональная матрица с диаметром приблизительно от 10 до 1000 нм и шагом приблизительно от 50 до 10 нм.
6. Способ по п.1 или 2, в котором параметр поперечного сечения каждой полупроводниковой нанопроволоки группы полупроводниковых нанопроволок и параметр каждого отверстия из группы отверстий, расположенных в определенном порядке, по существу, совпадают.
7. Способ по п.6, в котором параметр поперечного сечения представляет собой форму, выбранную из группы, включающей многоугольник, прямоугольник, квадрат, овал и круг.
8. Способ по п.6, в котором переключение режима выращивания из неимпульсного в импульсный режим осуществляют до выхода выращиваемого материала поверх маски для селективного выращивания.
9. Способ по п.1 или 2, в котором в качестве полупроводникового материала для группы полупроводниковых нанопроволок включают по меньшей мере один материал, выбранный из группы, включающей GaN, AlN, InN, InGaN, AlInGaN и AlGaN.
10. Способ по п.1 или 2, в котором на этапах селективного выращивания осуществляют введение газообразных исходных веществ группы III и группы V Периодической таблицы, отношение III/V в которых составляет приблизительно от 100 до 500.
11. Способ по п.1 или 2, в котором на этапе импульсного выращивания осуществляют в реакторе для выращивания в по меньшем мере одном из последовательных циклов попеременное введение исходных газообразных веществ полупроводникового материала группы III и группы V Периодической таблицы, в которых отношение III/V составляет приблизительно от 60 до 100.
12. Способ по п.1 или 2, в котором на этапе импульсного выращивания скорость вертикального роста доводят до приблизительно 2 мкм/ч или более.
13. Способ по п.1 или 2, в котором каждая нанопроволока из группы нанопроволок имеет длину приблизительно от 10 нм до 100 мкм.
14. Способ по п.1 или 2, в котором переключение режима выращивания из неимпульсного в импульсный режим производят после выступания растующего полупроводника поверх маски для селективного выращивания с образованием группы усеченных пирамидальных наноструктур, частично расположенных на поверхности маски для селективного выращивания, после этого на каждой пирамидальной наноструктуре из группы указанных пирамидальных наноструктур формируют полупроводниковую нанопроволоку при продолжении импульсного выращивания полупроводникового материала до, по существу, совпадения параметра поперечного сечения полупроводниковой нанопроволоки и верхней стороны каждой пирамидальных наноструктур из группы пирамидальных наноструктур.
15. Способ по п.14, в котором полупроводниковая нанопроволока имеет размер поперечного сечения меньше, чем размер поперечного сечения каждого отверстия из группы отверстий, расположенных в определенном порядке.
16. Матрица нанопроволок из нитридов элементов III группы Периодической таблицы, полученная способом по п.1 или 2, включающая несущую основу с группой селективных участков поверхности и нанопроволоку из нитридов элементов III группы, соединенную с каждым участком из группы указанных селективных участков и расположенную отходящей от них, при этом указанная нанопроволока расположена ориентированной вдоль единого направления, а параметр поперечного сечения одного участка из группы селективных участков поверхности является неизменным.
17. Матрица по п.16, дополнительно включающая нанопроволоку GaN, ориентированную вдоль кристаллографического направления (0001).
18. Матрица по п.16, в которой указанная нанопроволока включает по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из GaN, AlN, InN, InGaN, AlGaN и AlInGaN.
19. Матрица по п.16, в которой указанная нанопроволока выполнена с поперечным сечением, имеющим по меньшей мере одну форму, выбранную из группы, включающей многоугольник, прямоугольник, квадрат, овал и круг.
20. Матрица по п.16, в которой указанная нанопроволока дополнительно имеет отношение размеров, равное приблизительно 100 или более, а размер ее поперечного сечения составляет приблизительно 250 нм или менее.
21. Матрица по п.16, в которой несущая основа включает в себя ядра нанопроволоки из нитридов элементов III группы Периодической таблицы, расположенные на каждом из участков группы участков подложки проходящими через маску для селективного выращивания, расположенную на подложке, при этом поверхность указанных ядер включает в себя один участок из группы селективных участков поверхности несущей основы.
22. Матрица по п.21, в которой несущая основа дополнительно включает в себя наноструктуру пирамидальной формы из нитридов элементов III группы Периодической таблицы, образованную из ядер нанопроволоки из нитридов элементов III и частично расположенную на маске для селективного выращивания, причем верхняя грань указанной наноструктуры включает в себя один участок из группы селективных участков поверхности несущей основы.
23. Матрица нанопроволок из нитридов элементов III группы Периодической таблицы, включающая подложку, маску для селективного выращивания, расположенную поверх указанной подложки, группу отверстий, расположенных в определенном порядке, при котором обнажена группа участков вышеупомянутой подложки, и нанопроволоку группы III-N, соединенную с каждым участком из группы вышеупомянутых участков подложки и расположенную отходящей от них вдоль единого направления при неизменном параметре поперечного сечения одного участка из группы селективных участков подложки поверх маски для селективного выращивания.
7
-2
24. Подложка из нитрида галлия, включающая матрицу нанопроволок, полученную способом по п.1 или 2, группу нанопроволок GaN, каждая из которых свободна от дефектов, и пленку GaN, полученную сращиванием группы нанопроволок GaN, которая характеризуется значением плотности дефектов приблизительно 10/см или менее.
25. Подложка, включающая группу нанопроволок, полученных способом по п.1 или 2.