利用Hg2Cl2纳米片与十六烷基硫醇联合钝化GaAs(001)表面

摘要： III-V族半导体材料中的表面态会对其光学和电子性能产生不利影响，因此GaAs表面钝化技术长期以来备受关注。本研究展示了一种通过氯化汞(Hg?Cl?)与烷基硫醇两步协同处理显著降低GaAs(001)表面态的方法：首先将蚀刻后的晶圆浸入氯化汞溶液（无需还原剂），在GaAs表面均匀沉积约200纳米的Hg?Cl?纳米片；随后在Hg?Cl?-GaAs复合表面组装十六烷基硫醇(HDT)分子，通过电子转移过程降低表面态密度。值得注意的是，经此两步处理后光致发光(PL)信号显著增强，这可能源于作为表面态主要来源的As?O?和As?组分大幅减少甚至消失。汞物种的化学状态变化对实现表面钝化起关键作用。这种光子信号显著改善的复合GaAs材料为电子及光电器件制备开辟了新途径。