大面積ナノ可能マクロエレクトロニクス基板およびその使用
複数の半導体デバイスを有する電子的な基板を得るための方法および装置が、説明される。ナノワイヤ薄膜が、基板上に形成される。ナノワイヤ薄膜は、動作電流レベルを達成するのに十分なナノワイヤの密度を有するように形成される。複数の半導体領域が、ナノワイヤ薄膜に画定される。コンタクトが、半導体デバイス領域において形成され、それによって、電気的な接続を複数の半導体デバイスに提供する。さらに、ナノワイヤを製造するための様々な材料、p型ドーピングナノワイヤおよびn型ドーピングナノワイヤを含む薄膜、ナノワイヤヘテロ構造、発光ナノワイヤヘテロ構造、ナノワイヤを基板上に配置するためのフローマスク、ナノワイヤを成膜するためのナノワイヤ噴霧技術、ナノワイヤにおける電子のフォノン散乱を減少または除去するための技術、および、ナノワイヤにおける表面準位を減少させるための技術が、説明される。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気的デバイスを製造する方法であって、
(A)複数のナノワイヤを薄膜として基板上に成膜するステップと、
(B)第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトを基板上に形成するステップとを含み、
薄膜に含まれるナノワイヤの少なくとも1つが、第1の電気的コンタクトを第2の電気的コンタクトに結合する、
方法。
【請求項2】
複数のナノワイヤが、複数の熱電ナノワイヤを含み、ステップ(A)が、
複数の熱電ナノワイヤを熱電ナノワイヤ薄膜として基板上に成膜するステップを含み、
それによって、電気的デバイスが、動作中に熱電特性を呈する、
請求項1に記載の方法。
【請求項3】
複数のナノワイヤが、複数の圧電ナノワイヤを含み、ステップ(A)が、
複数の圧電ナノワイヤを圧電ナノワイヤ薄膜として基板上に成膜するステップを含み、
それによって、電気的デバイスが、動作中に圧電特性を呈する、
請求項1に記載の方法。
【請求項4】
複数のナノワイヤが、複数の磁性ナノワイヤを含み、ステップ(A)が、
複数の磁性ナノワイヤを磁性ナノワイヤ薄膜として基板上に成膜するステップを含み、
それによって、電気的デバイスが、動作中に磁気特性を呈する、
請求項1に記載の方法。
【請求項5】
複数のナノワイヤが、複数の強誘電ナノワイヤを含み、ステップ(A)が、
複数の強誘電ナノワイヤを強誘電ナノワイヤ薄膜として基板上に成膜するステップを含み、
それによって、電気的デバイスが、動作中に強誘電特性を呈する、
請求項1に記載の方法。
【請求項6】
複数のナノワイヤが、複数の金属ナノワイヤを含み、ステップ(A)が、
複数の金属ナノワイヤを金属ナノワイヤ薄膜として基板上に成膜するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項7】
複数のナノワイヤが、複数の遷移金属酸化物ナノワイヤを含み、ステップ(A)が、
複数の遷移金属酸化物ナノワイヤを遷移金属酸化物ナノワイヤ薄膜として基板上に成膜するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項8】
ステップ(B)が、
第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトを基板上の複数のナノワイヤの少なくとも一部分上に形成するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項9】
ステップ(A)が、
ステップ(B)において第1および第2の電気的コンタクトを基板上に形成した後に、複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項10】
第1の電気的コンタクトが、ソース電極であり、第2の電気的コンタクトが、ドレイン電極であり、ステップ(B)が、
ソース電極およびドレイン電極を基板上に形成するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項11】
(C)ゲート電極を基板上に形成するステップ、
をさらに含む請求項10に記載の方法。
【請求項12】
ステップ(C)が、
ゲート電極を基板上の複数のナノワイヤの少なくとも一部分上に形成するステップ、
を含む請求項11に記載の方法。
【請求項13】
ステップ(A)が、
ステップ(C)においてゲート電極を基板上に形成した後に、複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップ、
を含む請求項11に記載の方法。
【請求項14】
第1の電気的コンタクトが、カソード電極であり、第2の電気的コンタクトが、アノード電極であり、ステップ(B)が、
カソード電極およびアノード電極を基板上に形成するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項15】
ステップ(A)が、
ナノワイヤがそれらの長軸に関して無作為に整列させられるように複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項16】
(E)ナノワイヤの長軸が実質的に平行となるようにそれらのナノワイヤを整列させるステップ、
をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項17】
複数の電気的デバイスを有する電子的基板であって、
基板と、
前記基板上に形成されたナノワイヤ薄膜であり、前記ナノワイヤ薄膜が、複数の半導体デバイス領域を画定する、前記ナノワイヤ薄膜と、
前記半導体デバイス領域に形成された複数のコンタクト対であり、それによって、電気的接続を複数の半導体デバイスに提供し、それぞれのコンタクト対が、それらの間に結合されたナノワイヤ薄膜の中の少なくとも1つのナノワイヤを有する、前記複数のコンタクト対と、
を備えた電子的基板。
【請求項18】
ナノワイヤ薄膜が、複数の熱電ナノワイヤを含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項19】
ナノワイヤ薄膜が、複数の圧電ナノワイヤを含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項20】
ナノワイヤ薄膜が、複数の磁性ナノワイヤを含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項21】
ナノワイヤ薄膜が、複数の強誘電ナノワイヤを含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項22】
ナノワイヤ薄膜が、複数の金属ナノワイヤを含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項23】
ナノワイヤ薄膜が、複数の遷移金属酸化物ナノワイヤを含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項24】
コンタクト対が、基板上の複数のナノワイヤの少なくとも一部分上に形成された請求項17に記載の電子的基板。
【請求項25】
ナノワイヤ薄膜が、複数のコンタクト対を基板上に形成した後に、基板上に形成された請求項17に記載の電子的基板。
【請求項26】
それぞれのコンタクト対が、ソース電極およびドレイン電極を含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項27】
ゲート電極が、それぞれのコンタクト対に対応する基板上に形成された請求項26に記載の電子的基板。
【請求項28】
ゲート電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項27に記載の電子的基板。
【請求項29】
ナノワイヤ薄膜が、ゲート電極を基板上に形成した後に、基板上に形成された請求項27に記載の電子的基板。
【請求項30】
それぞれのコンタクト対が、カソード電極およびアノード電極を含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項31】
ナノワイヤ薄膜に含まれるナノワイヤが、お互いに対して無作為に整列させられた請求項17に記載の電子的基板。
【請求項32】
ナノワイヤ薄膜に含まれるナノワイヤが、それらのナノワイヤの長軸が実質的に平行となるように整列させられた請求項17に記載の電子的基板。
【請求項33】
1つかまたはそれ以上の半導体デバイスに使用するための薄膜を製造する方法であって、
(A)p型ドーピングされた第1の複数のナノワイヤを形成するステップと、
(B)n型ドーピングされた第2の複数のナノワイヤを形成するステップと、
(C)第1の複数のナノワイヤおよび第2の複数のナノワイヤを基板上に成膜し、n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤを含むナノワイヤ薄膜を形成するステップとを含み、
それによって、ナノワイヤ薄膜が、n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤの両方の特性を呈する、
方法。
【請求項34】
(D)n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤの混合物を基板上に固定化するステップ、
をさらに含む請求項33に記載の方法。
【請求項35】
(E)少なくとも第1および第2の電気的コンタクトを基板の予め定められた領域に形成するステップをさらに含み、
ステップ(D)が、n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤを、少なくとも第1および第2の電気的コンタクトのそれぞれに接触した状態で固定化するステップを含む、
請求項34に記載の方法。
【請求項36】
ステップ(C)が、
(1)第1の複数のナノワイヤを基板の第1の領域上に成膜するステップと、
(2)第2の複数のナノワイヤを基板の第2の領域上に成膜するステップとを含み、
ナノワイヤ薄膜が、基板上において局所的に分離されたn型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤを含む、
請求項33に記載の方法。
【請求項37】
ステップ(C)が、
(1)第1の複数のナノワイヤを基板上に成膜し、ナノワイヤ薄膜の第1の二次層を形成するステップと、
(2)第2の複数のナノワイヤを第1の二次層上に成膜し、ナノワイヤ薄膜の第2の二次層を第1の二次層上に形成するステップと、
を含む請求項33に記載の方法。
【請求項38】
ステップ(C)が、
(1)第2の複数のナノワイヤを基板上に成膜し、ナノワイヤ薄膜の第1の二次層を形成するステップと、
(2)第1の複数のナノワイヤを第1の二次層上に成膜し、ナノワイヤ薄膜の第2の二次層を第1の二次層上に形成するステップと、
を含む請求項33に記載の方法。
【請求項39】
ステップ(C)が、
第1の複数のナノワイヤと第2の複数のナノワイヤとを混合するステップと、
混合された第1の複数のナノワイヤおよび第2の複数のナノワイヤを基板上に成膜し、ナノワイヤ薄膜を形成するステップと、
を含む請求項33に記載の方法。
【請求項40】
前記ステップ(A)および前記ステップ(B)が、それぞれ、
ナノワイヤのコアをドーピングするステップ、
を含む請求項33に記載の方法。
【請求項41】
前記ステップ(A)および前記ステップ(B)が、それぞれ、
ナノワイヤのシェルをドーピングするステップ、
を含む請求項33に記載の方法。
【請求項42】
前記ステップ(A)および前記ステップ(B)が、それぞれ、
ナノワイヤのコアおよびシェルをドーピングするステップ、
を含む請求項33に記載の方法。
【請求項43】
n型ドーピングされた材料およびp型ドーピングされた材料の動作特性を有する半導体デバイスであって、
基板と、
基板上に形成された複数の電気的コンタクトと、
複数の電気的コンタクトのそれぞれに接触した状態で基板に付着した、n型ドーピングされたナノワイヤおよびp型ドーピングされたナノワイヤを含む薄膜と、
を備えた半導体デバイス。
【請求項44】
n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤを含む薄膜が、
基板に付着した複数のn型ドーピングナノワイヤを含む第1の領域と、
基板に付着した複数のp型ドーピングナノワイヤを含む第2の領域とを備え、
第1の領域と第2の領域とが、実質的に重なり合っていない、
請求項43に記載の半導体デバイス。
【請求項45】
n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤを含む薄膜が、
複数のn型ドーピングナノワイヤを含む第1の二次層と、
複数のp型ドーピングナノワイヤを含む第2の二次層と、
を備えた請求項43に記載の半導体デバイス。
【請求項46】
n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤを含む薄膜が、
n型ドーピングナノワイヤとp型ドーピングナノワイヤとの混合物、
を備えた請求項43に記載の半導体デバイス。
【請求項47】
電気的デバイスを製造する方法であって、
(A)それぞれのナノワイヤが、それの長軸に沿って第1のドーパントによってドーピングされた少なくとも1つの第1の部分および第2のドーパントによってドーピングされた少なくとも1つの第2の部分を有し、それぞれのナノワイヤが、実質的に第1の距離に等しい第1の部分と第2の部分との連続する接合間の間隔を有するように、複数のナノワイヤを形成するステップと、
(B)一対の電気的コンタクトを基板上に形成するステップであり、電気的コンタクト間の距離が、第1の距離にほぼ等しい、前記一対の電気的コンタクトを形成するステップと、
(C)複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップであり、複数のナノワイヤの中の少なくとも1つのナノワイヤが、第1の電気的コンタクトを第2の電気的コンタクトに結合する、前記複数のナノワイヤを成膜するステップと、
を含む方法。
【請求項48】
ステップ(A)が、
それぞれのナノワイヤを成長させるステップを含み、前記成長させるステップが、
(1)ドーピングされた第1の部分およびドーピングされた第2の部分がそれぞれのナノワイヤの長軸に沿って交互に現れるパターンを形成するステップ、
を含む請求項47に記載の方法。
【請求項49】
ステップ(1)が、
第1のドーパントを備えた第1のナノワイヤ原料物質と第2のドーパントを備えた第2のナノワイヤ原料物質とを交互に供給するステップ、
を含む請求項48に記載の方法。
【請求項50】
ステップ(A)が、
それぞれのナノワイヤを成長させるステップと、
ナノワイヤの長軸に沿って交互に現れるドーピングされた第1の部分とドーピングされた第2の部分とを有するようにそれぞれの成長したナノワイヤをドーピングするステップと、
を含む請求項47に記載の方法。
【請求項51】
電気的デバイスを製造する方法であって、
(A)それぞれのナノワイヤが、それの長軸に沿って、いくつかのドーピングされた部分を含む複数の反復するパターンを有するように複数のナノワイヤを形成するステップであり、反復するパターンのそれぞれのパターンが、第1の距離に実質的に等しい長さを有する、前記複数のナノワイヤを形成するステップと、
(B)複数の電気的コンタクトを基板上に形成するステップであり、複数の電気的コンタクトの一対の電気的コンタクト間の距離が、第1の距離にほぼ等しい、前記複数の電気的コンタクトを形成するステップと、
(C)複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップであり、複数のナノワイヤが、複数の電気的コンタクトに付着する、前記複数のナノワイヤを成膜するステップと、
を含む方法。
【請求項52】
ステップ(A)が、
(1)いくつかのドーピングされた部分を含む複数の反復するパターンをナノワイヤの長軸に沿って直列に含むようにそれぞれのナノワイヤを成長させるステップ、
を含む請求項51に記載の方法。
【請求項53】
ステップ(1)が、
(i)第1のパターンに基づいてそれぞれのナノワイヤを成長させるステップであり、第1のパターンが、第1の部分および第2の部分を直列に備え、第1の部分が、第1のドーパントを含み、第2の部分が、第2のドーパントを含む、前記それぞれのナノワイヤを成長させるステップと、
(ii)それぞれのナノワイヤの長軸に沿って第1のパターンを反復するために、ステップ(i)を少なくとも1回だけ反復するステップと、
を含む請求項52に記載の方法。
【請求項54】
ステップ(1)が、
(i)第1のパターンに基づいてそれぞれのナノワイヤを成長させるステップであり、第1のパターンが、第1の部分、第2の部分、および、第3の部分を直列に備え、第1の部分および第3の部分が、第1のドーパントを含む、前記それぞれのナノワイヤを成長させるステップと、
(ii)それぞれのナノワイヤの長軸に沿って第1のパターンを反復するために、ステップ(i)を少なくとも1回だけ反復するステップと、
を含む請求項52に記載の方法。
【請求項55】
ステップ(i)が、
第2のドーパントを含むように第2の部分を成長させるステップ、
を含む請求項54に記載の方法。
【請求項56】
ステップ(i)が、
真性であるように第2の部分を成長させるステップ、
を含む請求項54に記載の方法。
【請求項57】
ステップ(A)が、
それぞれのナノワイヤを成長させるステップと、
いくつかのドーピングされた部分からなる反復するパターンをナノワイヤの長軸に沿って有するようにそれぞれの成長したナノワイヤをドーピングするステップと、
を含む請求項51に記載の方法。
【請求項58】
ステップ(1)が、
(i)それぞれの成長したナノワイヤを第1のパターンに基づいてドーピングするステップであり、第1のパターンが、第1の部分および第2の部分を直列に備え、第1の部分が、第1のドーパントを含み、第2の部分が、第2のドーパントを含む、前記ナノワイヤをドーピングするステップと、
(ii)それぞれの成長したナノワイヤの長軸に沿って第1のパターンを反復するために、ステップ(i)を少なくとも1回だけ反復するステップと、
を含む請求項57に記載の方法。
【請求項59】
ステップ(1)が、
(i)それぞれの成長したナノワイヤを第1のパターンに基づいてドーピングするステップであり、第1のパターンが、第1の部分、第2の部分、および、第3の部分を直列に備え、第1の部分および第3の部分が、第1のドーパントを含む、前記ナノワイヤをドーピングするステップと、
(ii)それぞれの成長したナノワイヤの長軸に沿って第1のパターンを反復するために、ステップ(i)を少なくとも1回だけ反復するステップと、
を含む請求項57に記載の方法。
【請求項60】
ステップ(i)が、
第2の部分を第2のドーパントによってドーピングするステップ、
を含む請求項59に記載の方法。
【請求項61】
ステップ(i)が、
第2の部分を真性にするステップ、
を含む請求項59に記載の方法。
【請求項62】
複数の電気的コンタクトが、アノード電極およびカソード電極を含み、ステップ(B)が、
第1の距離にほぼ等しいアノード電極とカソード電極との間の距離を有するようにアノード電極およびカソード電極を基板上に形成するステップ、
を含む請求項51に記載の方法。
【請求項63】
複数の電気的コンタクトが、ドレイン電極、ゲート電極、および、ソース電極を含み、ステップ(B)が、
第1の距離にほぼ等しいドレイン電極とゲート電極との間の距離を有するようにドレイン電極およびゲート電極を基板上に形成するステップと、
第1の距離にほぼ等しいソース電極とゲート電極との間の距離を有するようにソース電極を基板上に形成するステップと、
を含む請求項51に記載の方法。
【請求項64】
電気的デバイスであって、
基板と、
前記基板上に形成された第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトと、
複数のナノワイヤであり、それぞれのナノワイヤが、p型ドーピング部分およびn型ドーピング部分がナノワイヤの長軸に沿って交互に現れるパターンを有し、それぞれのナノワイヤが、実質的に第1の距離に等しい前記p型ドーピング部分と前記n型ドーピング部分との連続する接合間の間隔を有し、少なくとも1つのナノワイヤが、前記第1の電気的コンタクトを前記第2の電気的コンタクトに結合する、前記複数のナノワイヤとを備え、
前記第1の電気的コンタクトと前記第2の電気的コンタクトとの間の距離が、前記第1の距離にほぼ等しい、
電気的デバイス。
【請求項65】
前記第1の電気的コンタクトが、ソース電極であり、前記第2の電気的コンタクトが、ゲート電極であり、
前記基板上に形成されたソース電極であり、ソース電極とゲート電極との間の距離が、前記第1の距離にほぼ等しい、前記ソース電極、
をさらに備えた請求項64に記載の電気的デバイス。
【請求項66】
前記第1の電気的コンタクトが、カソード電極であり、前記第2の電気的コンタクトが、アノード電極である請求項64に記載の電気的デバイス。
【請求項67】
発光薄膜を製造する方法であって、
(A)少なくとも1つの発光半導体ナノワイヤ材料を選択するステップと、
(B)選択された少なくとも1つの発光半導体ナノワイヤ材料から複数のナノワイヤを形成するステップと、
(C)それぞれのナノワイヤが少なくとも1つのPN接合を含むようにそれぞれのナノワイヤをドーピングするステップと、
(D)複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップと、
を含む方法。
【請求項68】
(E)第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトを基板上に形成するステップであり、少なくとも1つのナノワイヤが、第1の電気的コンタクトを第2の電気的コンタクトに結合する、前記形成するステップ、
をさらに含む請求項67に記載の方法。
【請求項69】
ステップ(D)が、ステップ(E)の前に実行される請求項68に記載の方法。
【請求項70】
ステップ(E)が、
第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトを基板上の複数のナノワイヤの少なくとも一部分上に形成するステップ、
を含む請求項68に記載の方法。
【請求項71】
第1の電気的コンタクトが、ソース電極であり、第2の電気的コンタクトが、ドレイン電極であり、
(F)ゲート電極を基板上に形成するステップ、
をさらに含む請求項68に記載の方法。
【請求項72】
第1の電気的コンタクトが、カソード電極であり、第2の電気的コンタクトが、アノード電極であり、ステップ(E)が、
(F)カソード電極およびアノード電極を基板上に形成するステップ、
を含む請求項68に記載の方法。
【請求項73】
ステップ(C)が、
交互に現れるN型ドーピング部分およびP型ドーピング部分を有するようにそれぞれのナノワイヤをドーピングするステップであり、それぞれのナノワイヤが、実質的に第1の距離に等しい交互にドーピングされた部分の連続する接合間の間隔を有する、前記ドーピングするステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項74】
(E)第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトを基板上に形成するステップであり、少なくとも1つのナノワイヤが、第1の電気的コンタクトを第2の電気的コンタクトに結合し、第1の電気的コンタクトと第2の電気的コンタクトとの間の距離が、第1の距離にほぼ等しい、前記形成するステップ、
をさらに含む請求項73に記載の方法。
【請求項75】
ステップ(A)において選択された少なくとも1つの発光半導体材料が、蛍光材料、燐光材料、エレクトロルミネセンス材料、および、カソードルミネセンス材料の少なくとも1つを含み、ステップ(B)が、
蛍光材料、燐光材料、エレクトロルミネセンス材料、および、カソードルミネセンス材料の選択された少なくとも1つから複数のナノワイヤを形成するステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項76】
ステップ(A)において選択された少なくとも1つの発光半導体材料が、複数の蛍光材料を含み、ステップ(B)が、
選択された複数の蛍光材料から複数のナノワイヤを形成するステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項77】
ステップ(B)が、
それぞれのナノワイヤが実質的に同じ直径を有するように複数のナノワイヤを形成するステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項78】
ステップ(B)が、
複数の直径を有するナノワイヤを含むように複数のナノワイヤを形成するステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項79】
ステップ(A)が、
(1)選択されたそれぞれの発光半導体ナノワイヤ材料が選択されたものとは別の発光半導体ナノワイヤ材料と異なる色の光を放射するように複数の発光半導体ナノワイヤ材料を選択するステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項80】
ステップ(1)が、
薄膜によって白色光が放射されるように複数の発光半導体ナノワイヤ材料を選択するステップ、
を含む請求項79に記載の方法。
【請求項81】
ステップ(A)が、
桃色、赤色、橙色、黄色、緑色、青色、紫色、藍色、青紫色、茶色、赤外線、近赤外線、または、紫外線の光が薄膜によって放射されるように少なくとも1つの発光半導体ナノワイヤ材料を選択するステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項82】
ステップ(D)が、ステップ(C)の前に実行される請求項67に記載の方法。
【請求項83】
ステップ(C)が、ステップ(D)の前に実行される請求項67に記載の方法。
【請求項84】
発光半導体デバイスを製造する方法であって、
(A)少なくとも1つの発光半導体ナノワイヤ材料を選択するステップと、
(B)選択された少なくとも1つの発光半導体ナノワイヤ材料から複数のナノワイヤを形成するステップと、
(D)複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップと、
(E)第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトを基板上に形成するステップであり、少なくとも1つのナノワイヤが、第1の電気的コンタクトを第2の電気的コンタクトに結合する、前記形成するステップとを含み、
デバイスの動作中、光が、ナノワイヤと第1および第2の電気的コンタクトの一方との接合から放射される、
方法。
【請求項85】
少なくとも1つのナノワイヤを第1および第2の電気的コンタクトの一方に結合することによって、ショットキーダイオードが形成される請求項84に記載の方法。
【請求項86】
発光半導体デバイスであって、
基板と、
前記基板上に形成された第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトと、
それぞれが少なくとも1つの発光半導体ナノワイヤ材料を備えた複数のナノワイヤであり、少なくとも1つのナノワイヤが、第1の電気的コンタクトを第2の電気的コンタクトに結合する、前記複数のナノワイヤとを備え、
前記複数のナノワイヤが、両方の電気的コンタクトに接触した状態で前記基板上に固定化された、
発光半導体デバイス。
【請求項87】
デバイスの動作中、光が、ナノワイヤと第1および第2の電気的コンタクトの一方との接合から放射される請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項88】
それぞれのナノワイヤが、pn接合を含むようにドーピングされた請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項89】
前記一対の電気的コンタクト間の距離が、第1の長さにほぼ等しく、
それぞれのナノワイヤが、それのそれぞれの長軸に沿って、複数のpn接合を有するようにドーピングされ、それぞれのナノワイヤが、前記第1の長さにほぼ等しい隣接するpn接合間の間隔を有する、
請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項90】
前記それぞれのナノワイヤが、蛍光ナノワイヤ材料を備えた請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項91】
前記蛍光ナノワイヤ材料が、GaNを含む請求項90に記載の発光半導体デバイス。
【請求項92】
前記蛍光ナノワイヤ材料が、CdSe、InP、InAs、CdS、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnO、PbSe、PbTe、PbS、HgTe、HgSe、および、HgSの少なくとも1つを含む請求項90に記載の発光半導体デバイス。
【請求項93】
前記複数のナノワイヤが、複数の蛍光ナノワイヤ材料を備えた請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項94】
前記複数のナノワイヤのすべてのナノワイヤが、実質的に同じ直径を有する請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項95】
前記複数のナノワイヤが、複数の直径を有するナノワイヤを含む請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項96】
半導体デバイスが、動作中に、桃色、赤色、橙色、黄色、緑色、青色、紫色、藍色、青紫色、茶色、赤外線、近赤外線、または、紫外線の光を放射する請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項97】
半導体デバイスが、動作中に、白色光を放射する請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項98】
ターゲット表面上にナノワイヤを配置するための方法であって、
(A)フローマスクの第1の表面に形成された少なくとも1つの通路がターゲット表面の一部分を覆うようにフローマスクの第1の表面をターゲット表面に重ね合わせるステップと、
(B)複数のナノワイヤを含む液体を少なくとも1つの通路へ流し込むステップと、
(C)少なくとも1つの通路を流れる液体に含まれるナノワイヤを、少なくとも1つの通路によって覆われたターゲット表面の一部分上に配置するステップと、
を含む方法。
【請求項99】
(D)少なくとも1つの通路を流れる液体の流れを中断し、ナノワイヤが、ターゲット表面の一部分上に配置されたままであることを可能にするステップ、
をさらに含む請求項98に記載の方法。
【請求項100】
少なくとも1つの通路が、第1の表面に形成された複数の通路を備え、ステップ(B)が、
複数のナノワイヤを含む液体を複数の通路へ流し込むステップ、
を含む請求項98に記載の方法。
【請求項101】
複数の通路のそれぞれの通路が、ターゲット表面の対応する部分を覆い、ステップ(C)が、
複数の通路を流れる液体に含まれるナノワイヤを、複数の通路のそれぞれの通路によって覆われたターゲット表面の対応する部分上に配置するステップ、
を含む請求項100に記載の方法。
【請求項102】
ターゲット表面が、その上に形成された複数の導電性構造体を有し、ステップ(C)が、
少なくとも1つのナノワイヤによって複数の導電性構造体の導電性構造体間に少なくとも1つの接続を形成するステップ、
を含む請求項98に記載の方法。
【請求項103】
ステップ(B)が、
ターゲット表面の一部分上に配置されるナノワイヤを、少なくとも1つの通路を流れる液体の流れの方向に実質的に平行に配向するステップ、
を含む請求項98に記載の方法。
【請求項104】
(D)液体中のナノワイヤの濃度を選択するステップ、
をさらに含む請求項98に記載の方法。
【請求項105】
ステップ(D)が、
ステップ(C)において、ターゲット表面の覆われた部分上に電気的接続を形成するのに十分な数のナノワイヤが、ターゲット表面の覆われた部分上に配置されるように、液体中のナノワイヤの濃度を選択するステップ、
を含む請求項104に記載の方法。
【請求項106】
ナノワイヤをターゲット表面上に配置するための装置であって、
ターゲット表面と重なり合うように構成された第1の表面を有する本体と、
前記第1の表面に形成された少なくとも1つの通路と、
ナノワイヤの流れを前記少なくとも1つの通路に供給するために前記本体に形成された入力ポートと、
前記少なくとも1つの通路からナノワイヤの流れを取り出すために前記本体に形成された出力ポートとを備え、
前記少なくとも1つの通路が、前記本体の前記第1の表面がターゲット表面と重なり合ったときに前記少なくとも1つの通路によって覆われるターゲット表面の一部分上に前記ナノワイヤの流れに含まれるナノワイヤが配置されるのを可能にするように形成された、
装置。
【請求項107】
前記少なくとも1つの通路が、前記第1の表面に形成された複数の通路を備えた請求項106に記載の装置。
【請求項108】
前記ターゲット表面が、半導体ウェーハ表面である請求項106に記載の装置。
【請求項109】
前記半導体ウェーハ表面が、その上に形成された集積回路のアレイを含む請求項108に記載の装置。
【請求項110】
前記ターゲット表面が、基板表面である請求項106に記載の装置。
【請求項111】
前記ナノワイヤの流れが、複数のナノワイヤを含む液体を含む請求項106に記載の装置。
【請求項112】
ターゲット表面が、その上に形成された複数の導電性トレースを有し、前記少なくとも1つの通路が、前記ナノワイヤの流れに含まれるナノワイヤが前記複数の導電性トレースに含まれる導電性トレース間に少なくとも1つの接続を形成するのを可能にする請求項106に記載の装置。
【請求項113】
ターゲット表面の一部分上に配置された前記ナノワイヤが、前記少なくとも1つの通路を流れる流れの方向に実質的に平行に配向された請求項106に記載の装置。
【請求項114】
前記少なくとも1つの通路の通路幅が、1μm〜1000μmの範囲内に存在する請求項106に記載の装置。
【請求項115】
ナノワイヤをターゲット表面に塗布するためのシステムであって、
ナノワイヤ溶液を提供する溶液供給源であり、前記ナノワイヤ溶液が、複数のナノワイヤを含む液体を含む、前記溶液供給源と、
前記溶液供給源に結合されたノズルであり、前記ノズルが、少なくとも1つの出力開口を有する、前記ノズルとを備え、
前記ノズルが、ナノワイヤ溶液を前記少なくとも1つの出力開口からターゲット表面上へ案内し、前記ナノワイヤ溶液に含まれる前記ナノワイヤが、前記ターゲット表面上においてお互いに実質的に平行に整列するようにターゲット表面上へ案内される、
システム。
【請求項116】
前記ノズルが、複数の出力開口を有する請求項115に記載のシステム。
【請求項117】
前記複数の出力開口が、ターゲット表面の重なり合った部分にナノワイヤ溶液を塗布する請求項116に記載のシステム。
【請求項118】
前記複数の出力開口が、ターゲット表面の複数の重なり合わない部分にナノワイヤ溶液を塗布する請求項116に記載のシステム。
【請求項119】
前記少なくとも1つの出力開口に含まれる出力開口の幅が、1μm〜1000μmの範囲内に存在する請求項115に記載のシステム。
【請求項120】
前記少なくとも1つの出力開口に含まれる出力開口の幅が、前記複数のナノワイヤに含まれるナノワイヤの長さよりも大きいかまたはその長さに等しい(幅≧長さ)請求項115に記載のシステム。
【請求項121】
ナノワイヤを実質的に整列した状態でターゲット表面に塗布するための方法であって、
(A)ナノワイヤ溶液を提供するステップであり、ナノワイヤ溶液が、複数のナノワイヤを含む液体を備えた、前記ナノワイヤ溶液を提供するステップと、
(B)ナノワイヤ溶液をノズルの少なくとも1つの出力開口からターゲット表面上へ案内するステップとを含み、
ステップ(B)が、ターゲット表面上においてナノワイヤをお互いに実質的に平行に整列させるステップを含む。
方法。
【請求項122】
ステップ(B)が、
ナノワイヤ溶液をターゲット表面の重なり合った部分に案内するステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項123】
ステップ(B)が、
ナノワイヤ溶液をターゲット表面の複数の重なり合わない部分に案内するステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項124】
ステップ(B)が、
ノズルの少なくとも1つの出力開口からターゲット表面上へナノワイヤ溶液を押し出すために圧力を加えるステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項125】
ターゲット表面が、基板であり、ステップ(B)が、
ナノワイヤ溶液をノズルの少なくとも1つの出力開口から基板上へ案内するステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項126】
ターゲット表面が、ウェーハであり、ステップ(B)が、
ナノワイヤ溶液をノズルの少なくとも1つの出力開口からウェーハ上へ案内するステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項127】
ターゲット表面が、実質的に切れ目のないシードであり、ステップ(B)が、
ナノワイヤ溶液をノズルの少なくとも1つの出力開口からシート上へ案内するステップ、
をさらに含み、請求項121に記載の方法が、
(C)ノズルに対してのシートの位置を調節するステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項128】
(C)ナノワイヤをターゲット表面に取り付けるステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項129】
ステップ(C)が、
ターゲット表面上のナノワイヤを硬化させるステップ、
を含む請求項128に記載の方法。
【請求項130】
ステップ(C)が、
電荷をターゲット表面に付与するステップ、
を含む請求項121に記載の方法。
【請求項131】
複数の半導体デバイスを有する大面積マクロエレクトロニクス基板を製造する方法であって、
(A)ナノワイヤ溶液をノズルの少なくとも1つの出力開口から基板上へ案内し、動作電流密度を達成するのに十分な密度のナノワイヤを備えたナノワイヤ薄膜を形成するステップと、
(B)ナノワイヤ薄膜をパターン化し、複数の半導体デバイス領域を画定するステップと、
(C)半導体デバイス領域においてオーミックコンタクトを形成し、それによって、電気的接続を複数の半導体デバイスに提供するステップと、
を含む方法。
【請求項132】
ステップ(A)が、
ナノワイヤ薄膜に含まれるナノワイヤを実質的に整列させるステップ、
を含む請求項131に記載の方法。
【請求項133】
(D)ナノワイヤ薄膜を硬化させるステップ、
をさらに含む請求項131に記載の方法。
【請求項134】
(D)電荷をターゲット表面に付与するステップ、
をさらに含む請求項131に記載の方法。
【請求項135】
高い電子移動度を有する導電性ナノワイヤを設計する方法であって、
(A)半導体材料を選択するステップと、
(B)選択された半導体材料から製造されたナノワイヤの最大直径を決定するステップであり、その最大直径が、相当な電子の量子閉じ込めを提供する、前記最大直径を決定するステップと、
を含む方法。
【請求項136】
ステップ(B)が、
【数1】
によって最大直径を計算するステップ、
を含む請求項135に記載の方法。
【請求項137】
(C)選択された半導体材料から複数のナノワイヤを形成するステップであり、複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤが、決定された最大直径よりも小さいかまたはその最大直径に等しい直径(直径≦決定された最大直径)を有するように形成される、前記形成するステップ、
を含む請求項135に記載の方法。
【請求項138】
ステップ(1)が、
Si、Ge、AlN、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、ZnO、および、ZnSの中の1つであるように半導体材料を選択するステップ、
を含む請求項135に記載の方法。
【請求項139】
ステップ(C)が、
予め定められた長さを有するように複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤを形成するステップであり、それぞれのナノワイヤが、ナノワイヤにおける電子のバリスティック輸送を可能にする、前記形成するステップ、
を含む請求項135に記載の方法。
【請求項140】
予め定められた係数Nが、3よりも大きいかまたは3に等しい(N≧3)請求項136に記載の方法。
【請求項141】
予め定められた係数Nが、5よりも大きいかまたは5に等しい(N≧5)請求項140に記載の方法。
【請求項142】
高い電子移動度を有する導電性ナノワイヤを製造する方法であって、
(A)半導体材料を選択するステップと、
(B)選択された半導体材料から複数のナノワイヤを形成するステップであり、それぞれのナノワイヤが、選択された半導体材料のために決定された最大直径よりも小さいかまたはその決定された最大直径に等しい直径(直径≦決定された最大直径)を有するように形成され、それぞれのナノワイヤが、相当な電子の量子閉じ込めを維持するのを可能にする、前記形成するステップと、
を含む方法。
【請求項143】
ステップ(B)が、
【数2】
によって最大直径を計算するステップ、
を含む請求項142に記載の方法。
【請求項144】
ステップ(1)が、
Si、Ge、AlN、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、ZnO、および、ZnSの中の1つであるように半導体材料を選択するステップ、
を含む請求項142に記載の方法。
【請求項145】
それぞれのナノワイヤが、予め定められた長さよりも小さいかまたは予め定められた長さに等しい長さ(長さ≦予め定められた長さ)を有し、それによって、電子のバリスティック輸送をナノワイヤにおいて発生させることができる請求項142に記載の方法。
【請求項146】
予め定められた係数Nが、3よりも大きいかまたは3に等しい(N≧3)請求項143に記載の方法。
【請求項147】
予め定められた係数Nが、5よりも大きいかまたは5に等しい(N≧5)請求項146に記載の方法。
【請求項148】
(C)電子を伝導キャリアとして使用するように複数のナノワイヤを構成するステップであり、それによって、複数のナノワイヤに含まれるナノワイヤにおいて、電子のフォノン散乱が、減少する、前記構成するステップ、
をさらに含む請求項142に記載の方法。
【請求項149】
ステップ(C)が、
(1)複数のナノワイヤをn型ドーパント材料によってドーピングするステップ、
を含む請求項148に記載の方法。
【請求項150】
ステップ(C)が、
(1)複数のナノワイヤをp型ドーパント材料によってドーピングするステップと、
(2)電子を伝導キャリアにするのに十分なバイアス電圧を複数のナノワイヤに印加することによって、複数のナノワイヤを逆のモードで動作させるステップと、
を含む請求項148に記載の方法。
【請求項151】
複数のナノワイヤが、トランジスタのソース電極とドレイン電極との間に結合され、ステップ(2)が、
バイアス電圧をトランジスタのゲートバイアス電圧として複数のナノワイヤに印加するステップ、
を含む請求項150に記載の方法。
【請求項152】
高い電子移動度を有する導体であって、
動作電流レベルを達成するのに十分な密度のナノワイヤを有するナノワイヤ薄膜であり、それぞれのナノワイヤが、半導体材料を備え、かつ、前記半導体材料のために決定された最大直径よりも小さいかまたはその決定された最大直径に等しい直径(直径≦決定された最大直径)を有し、相当な電子の量子閉じ込めを前記それぞれのナノワイヤが維持するのを可能にする、前記ナノワイヤ薄膜、
を備えた導体。
【請求項153】
前記最大直径が、
【数3】
に基づいて計算される、
請求項152に記載の導体。
【請求項154】
前記半導体材料が、Si、Ge、AlN、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、ZnO、および、ZnSの中の1つである請求項152に記載の導体。
【請求項155】
それぞれのナノワイヤが、予め定められた長さよりも小さいかまたは予め定められた長さに等しい長さ(長さ≦予め定められた長さ)を有し、それによって、電子のバリスティック輸送を前記それぞれのナノワイヤにおいて発生させることができる請求項152に記載の導体。
【請求項156】
予め定められた係数Nが、3よりも大きいかまたは3に等しい(N≧3)請求項153に記載の導体。
【請求項157】
予め定められた係数Nが、5よりも大きいかまたは5に等しい(N≧5)請求項156に記載の導体。
【請求項158】
ナノワイヤが、電子を伝導キャリアとして使用するように構成され、それによって、ナノワイヤにおいて、電子のフォノン散乱が、減少する請求項152に記載の導体。
【請求項159】
ナノワイヤが、n型ドーパント材料によってドーピングされ、電子を伝導キャリアとして使用するように構成された請求項158に記載の導体。
【請求項160】
ナノワイヤが、p型ドーパント材料によってドーピングされ、
電子を伝導キャリアとして使用するのに十分なバイアス電圧をナノワイヤ薄膜に印加することによって、ナノワイヤ薄膜が、逆のモードで動作させられる、
請求項158に記載の導体。
【請求項161】
複数のナノワイヤが、トランジスタのソース電極とドレイン電極との間に結合され、バイアス電圧が、トランジスタのゲートバイアス電圧として複数のナノワイヤに印加される請求項160に記載の導体。
【請求項162】
減少した表面散乱を有するナノワイヤを製造する方法であって、
(A)半導体材料を選択するステップと、
(B)選択された半導体材料から複数のナノワイヤを形成するステップと、
(C)複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤの周囲表面を絶縁層によってコーティングするステップと、
を含む方法。
【請求項163】
絶縁層が、誘電体層を備え、ステップ(C)が、
複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤを誘電材料によってコーティングするステップ、
を含む請求項162に記載の方法。
【請求項164】
絶縁層が、酸化物を備え、ステップ(C)が、
複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤを酸化させ、複数の酸化したナノワイヤを生成するステップ、
を含む請求項162に記載の方法。
【請求項165】
(D)複数の酸化したナノワイヤに含まれるそれぞれの酸化したナノワイヤをアニーリングするステップ、
をさらに含む請求項164に記載の方法。
【請求項166】
ステップ(D)が、
それぞれの酸化したナノワイヤをH2雰囲気中においてアニーリングし、それぞれの酸化したナノワイヤの酸化された層と酸化されない部分との界面におけるダングリングボンドをパッシベーションするステップ、
を含む請求項165に記載の方法。
【請求項167】
減少した表面散乱を有するナノワイヤを製造する方法であって、
(A)半導体材料を選択するステップと、
(B)選択された半導体材料から複数のナノワイヤを形成するステップと、
(C)複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤをドーピングするステップであり、それによって、それぞれのナノワイヤが、コア−シェル構造を備え、シェルが、それぞれのコアを取り巻くそれぞれのナノワイヤのドーピングされた外側層である、前記ドーピングするステップとを含み、
ステップ(C)が、
動作中に、それぞれのナノワイヤのキャリアを実質的にコアに閉じ込めるステップ、
を含む方法。
【請求項168】
ステップ(C)が、
ドーピングされた外側層がそれぞれのコアのエネルギー準位に比較してより高いエネルギー準位を有するように、それぞれのナノワイヤのドーピングされる外側層のためのドーパント材料を選択するステップと、
選択されたドーパント材料を用いて、複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤをドーピングするステップと、
を含む請求項167に記載の方法。
【請求項169】
前記ドーピングするステップが、
ドーピングされた外側層の格子構造がコアの格子構造に実質的に整合するように、ドーピングされる外側層のためのドーパント材料を選択するステップと、
選択されたドーパント材料を用いて、複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤをドーピングするステップと、
を含む請求項167に記載の方法。
【請求項170】
減少した表面散乱を有する半導体デバイスであって、
複数の導電性ナノワイヤを備え、それぞれのナノワイヤが、
半導体材料を備えたコアと、
それぞれのコアを取り巻くシェルとを備え、
前記シェルが、ドーパント材料によってドーピングされた前記半導体材料を備え、
前記ドーピングされた半導体材料が、動作中に、前記それぞれのナノワイヤのキャリアをそれぞれの前記コアに実質的に閉じ込める、
半導体デバイス。
【請求項171】
前記ドーパント材料によって、前記シェルが、前記それぞれのコアに比較してより高いエネルギー準位を有する請求項170に記載の半導体デバイス。
【請求項172】
前記ドーパント材料によって、前記セルが、前記それぞれのコアの格子構造に十分に整合する格子構造を有し、それによって、前記それぞれのナノワイヤの前記キャリアが、動作中に、前記それぞれのコアに実質的に閉じ込められる請求項170に記載の方法。
【請求項173】
複数の半導体デバイスを有する電子的基板であって、
基板と、
動作電流レベルを達成するのに十分な密度のナノワイヤを備えて前記基板上に形成されたナノワイヤ薄膜であり、前記ナノワイヤ薄膜が、複数の半導体デバイス領域を画定する、前記ナノワイヤ薄膜と、
前記半導体デバイス領域に形成されたコンタクトであり、それによって、電気的な接続を複数の半導体デバイスに提供する、前記コンタクトと、
を備えた電子的基板。
【請求項174】
半導体デバイスの少なくとも一部が、トランジスタを備え、前記コンタクトが、前記ナノワイヤ薄膜の上側または下側に形成されたゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極を備え、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間にチャンネルを形成する請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項175】
半導体デバイスの少なくとも一部が、ダイオードを備え、前記コンタクトが、前記ナノワイヤ薄膜の上側または下側に形成されたアノード電極およびカソード電極を備えた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項176】
前記ナノワイヤ薄膜が、前記アノード電極と前記カソード電極との間にpn接合を形成する請求項175に記載の半導体デバイス。
【請求項177】
前記ダイオードが、発光ダイオードを備えた請求項175に記載の半導体デバイス。
【請求項178】
半導体デバイスの少なくとも一部が、論理素子を備えた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項179】
半導体デバイスの少なくとも一部が、メモリー素子を備えた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項180】
半導体デバイスの少なくとも一部が、アクティブマトリックス駆動回路を備えた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項181】
前記ナノワイヤが、それらの長軸に実質的に平行に整列させられた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項182】
前記ナノワイヤが、ソース電極とドレイン電極との間の軸に実質的に平行に整列させられた請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項183】
前記ゲート電極が、基板上に形成され、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ゲート電極上に形成され、前記ソース電極および前記ドレイン電極が、前記ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項184】
前記ソース電極および前記ドレイン電極が、前記基板上に形成され、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ソース電極および前記ドレイン電極上に形成され、前記ゲート電極が、前記ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項185】
前記ゲート電極、前記ソース電極、および、前記ドレイン電極が、前記基板上に形成され、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ゲート電極、前記ソース電極、および、前記ドレイン電極上に形成された請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項186】
前記ゲート電極、前記ソース電極、および、前記ドレイン電極が、前記ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項187】
一部の半導体デバイス間の配線をさらに含む請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項188】
前記基板が、可撓性のある薄膜を含む請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項189】
前記基板が、透明な材料を含む請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項190】
前記基板が、透明な材料を含む請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項191】
前記ナノワイヤが、単結晶ナノワイヤであり、前記単結晶ナノワイヤにおいて、電気的なキャリアが、一般的なプレーナー単結晶半導体材料から形成されたデバイスにおいて輸送する電気的なキャリアの移動度に比べてもひけを取らない移動度で輸送する請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項192】
前記ナノワイヤ薄膜が、チャンネルにおいて、10ナノアンペアよりも大きいオン状態電流レベルを有するのに十分な数のナノワイヤを含む請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項193】
前記チャンネルが、1つよりも多いナノワイヤを含む請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項194】
前記ゲート電極の少なくとも一部が、1つよりも多いナノワイヤ薄膜を備えた請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項195】
チャンネルの少なくとも一部が、pn接合を備え、それによって、動作中に、pn接合が、光を放射する請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項196】
前記ナノワイヤが、ドーピングされた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項197】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、ドーピングされたコアを有する請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項198】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、ドーピングされたシェルを有する請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項199】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、ドーピングされたコアおよびシェルを有する請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項200】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、酸化され、それによって、ゲート誘電体を形成する請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項201】
半導体デバイスの少なくとも一部が、別の回路に電気的に結合された請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項202】
前記回路が、論理回路である請求項201に記載の半導体デバイス。
【請求項203】
前記回路が、メモリー回路である請求項201に記載の半導体デバイス。
【請求項204】
前記回路が、アクティブマトリックス駆動回路である請求項201に記載の半導体デバイス。
【請求項205】
半導体デバイスの少なくとも一部が、別の回路に物理的に結合する請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項206】
前記回路が、論理回路である請求項205に記載の半導体デバイス。
【請求項207】
前記回路が、メモリー回路である請求項205に記載の半導体デバイス。
【請求項208】
前記回路が、アクティブマトリックス駆動回路である請求項205に記載の半導体デバイス。
【請求項209】
前記ナノワイヤが、パターン化された請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項210】
前記パターン化されたナノワイヤが、フォトリソグラフィーによってパターン化された請求項209に記載の半導体デバイス。
【請求項211】
前記パターン化されたナノワイヤが、スクリーン印刷された請求項209に記載の半導体デバイス。
【請求項212】
前記パターン化されたナノワイヤが、インクジェット印刷された請求項209に記載の半導体デバイス。
【請求項213】
前記パターン化されたナノワイヤが、ミクロ密着印刷された請求項209に記載の半導体デバイス。
【請求項214】
ナノワイヤが、回転塗布された請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項215】
ナノワイヤが、機械的に整列させられた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項216】
ナノワイヤが、フロー整列させられた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項217】
ナノワイヤが、剪断力整列させられた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項218】
前記ナノワイヤが、基板上のどこにでもデバイスを実現することのできる統計的確率を有するのに十分な密度を備えた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項219】
前記ナノワイヤの少なくとも一部分上に成膜された酸化物の層をさらに備えた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項220】
前記ナノワイヤが、単結晶半導体材料の移動度よりも大きい移動度を有するバリスティック導体である請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項221】
前記ナノワイヤが、無作為に配向された請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項222】
前記ナノワイヤが、単層、二次単層、または、多層として形成された請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項223】
前記チャンネルに含まれる少なくとも1つのチャンネルのために、前記ナノワイヤに含まれる少なくとも2つのナノワイヤの第1の端部が、前記チャンネルの第1のコンタクトに電気的に結合され、前記少なくとも2つのナノワイヤの第2の端部が、前記チャンネルの第2のコンタクトに電気的に結合された請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項224】
複数の半導体デバイスを有する電子的な基板を製造する方法であって、
(a)動作電流レベルを達成するのに十分なナノワイヤの密度を備えたナノワイヤ薄膜を基板上に形成するステップと、
(b)ナノワイヤ薄膜において複数の半導体デバイス領域を画定するステップと、
(c)半導体デバイス領域においてコンタクトを形成し、それによって、電気的な接続を複数の半導体デバイスに提供するステップと、
を含む方法。
【請求項225】
ナノワイヤをそれらの長軸に実質的に平行に整列させるステップをさらに含む請求項224に記載の方法。
【請求項226】
ステップ(c)が、ソース電極およびドレイン電極を形成するステップを含み、それによって、ナノワイヤが、それぞれのソース電極とそれぞれのドレイン電極との間に存在する長さを有するチャンネルを形成する請求項224に記載の方法。
【請求項227】
ゲート電極を形成するステップをさらに含む請求項226に記載の方法。
【請求項228】
ステップ(c)が、アノード電極およびカソード電極を形成するステップを含む請求項224に記載の方法。
【請求項229】
ナノワイヤが、ソースコンタクトとドレインコンタクトとの間の軸にほぼ平行に整列させられる請求項226に記載の方法。
【請求項230】
ゲート電極が、基板上に形成され、ナノワイヤ薄膜が、ゲート電極上に形成され、ソース電極およびドレイン電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成される請求項227に記載の方法。
【請求項231】
ソース電極およびドレイン電極が、基板上に形成され、ナノワイヤ薄膜が、ソース電極およびドレイン電極上に形成され、ゲート電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成される請求項227に記載の方法。
【請求項232】
ゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極が、基板上に形成され、ナノワイヤ薄膜が、ゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極上に形成される請求項227に記載の方法。
【請求項233】
ゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成される請求項227に記載の方法。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の半導体デバイスを有する電子的基板であって、
基板と、
動作電流レベルを達成するのに十分な密度のナノワイヤを備えて前記基板上に形成されたナノワイヤ薄膜であり、前記ナノワイヤ薄膜が、複数の半導体デバイス領域を画定する、前記ナノワイヤ薄膜と、
前記半導体デバイス領域に形成されたコンタクトであり、それによって、電気的な接続を複数の半導体デバイスに提供する、前記コンタクトと、
を備えた電子的基板。
【請求項2】
半導体デバイスの少なくとも一部が、トランジスタを備え、前記コンタクトが、前記ナノワイヤ薄膜の上側または下側に形成されたゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極を備え、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間にチャンネルを形成する請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項3】
半導体デバイスの少なくとも一部が、ダイオードを備え、前記コンタクトが、前記ナノワイヤ薄膜の上側または下側に形成されたアノード電極およびカソード電極を備えた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項4】
前記ナノワイヤ薄膜が、前記アノード電極と前記カソード電極との間にpn接合を形成する請求項3に記載の半導体デバイス。
【請求項5】
前記ダイオードが、発光ダイオードを備えた請求項3に記載の半導体デバイス。
【請求項6】
半導体デバイスの少なくとも一部が、論理素子を備えた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項7】
半導体デバイスの少なくとも一部が、メモリー素子を備えた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項8】
半導体デバイスの少なくとも一部が、アクティブマトリックス駆動回路を備えた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項9】
前記ナノワイヤが、それらの長軸に実質的に平行に整列させられた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項10】
前記ナノワイヤが、ソース電極とドレイン電極との間の軸に実質的に平行に整列させられた請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項11】
前記ゲート電極が、基板上に形成され、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ゲート電極上に形成され、前記ソース電極および前記ドレイン電極が、前記ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項12】
前記ソース電極および前記ドレイン電極が、前記基板上に形成され、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ソース電極および前記ドレイン電極上に形成され、前記ゲート電極が、前記ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項13】
前記ゲート電極、前記ソース電極、および、前記ドレイン電極が、前記基板上に形成され、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ゲート電極、前記ソース電極、および、前記ドレイン電極上に形成された請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項14】
前記ゲート電極、前記ソース電極、および、前記ドレイン電極が、前記ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項15】
一部の半導体デバイス間の配線をさらに含む請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項16】
前記基板が、可撓性のある薄膜を含む請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項17】
前記基板が、透明な材料を含む請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項18】
前記基板が、透明な材料を含む請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項19】
前記ナノワイヤが、単結晶ナノワイヤであり、前記単結晶ナノワイヤにおいて、電気的なキャリアが、一般的なプレーナー単結晶半導体材料から形成されたデバイスにおいて輸送する電気的なキャリアの移動度に比べてもひけを取らない移動度で輸送する請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項20】
前記ナノワイヤ薄膜が、チャンネルにおいて、10ナノアンペアよりも大きいオン状態電流レベルを有するのに十分な数のナノワイヤを含む請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項21】
前記チャンネルが、1つよりも多いナノワイヤを含む請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項22】
前記ゲート電極の少なくとも一部が、1つよりも多いナノワイヤ薄膜を備えた請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項23】
チャンネルの少なくとも一部が、pn接合を備え、それによって、動作中に、pn接合が、光を放射する請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項24】
前記ナノワイヤが、ドーピングされた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項25】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、ドーピングされたコアを有する請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項26】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、ドーピングされたシェルを有する請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項27】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、ドーピングされたコアおよびシェルを有する請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項28】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、酸化され、それによって、ゲート誘電体を形成する請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項29】
半導体デバイスの少なくとも一部が、別の回路に電気的に結合された請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項30】
前記回路が、論理回路である請求項29に記載の半導体デバイス。
【請求項31】
前記回路が、メモリー回路である請求項29に記載の半導体デバイス。
【請求項32】
前記回路が、アクティブマトリックス駆動回路である請求項29に記載の半導体デバイス。
【請求項33】
半導体デバイスの少なくとも一部が、別の回路に物理的に結合する請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項34】
前記回路が、論理回路である請求項33に記載の半導体デバイス。
【請求項35】
前記回路が、メモリー回路である請求項33に記載の半導体デバイス。
【請求項36】
前記回路が、アクティブマトリックス駆動回路である請求項33に記載の半導体デバイス。
【請求項37】
前記ナノワイヤが、パターン化された請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項38】
前記パターン化されたナノワイヤが、フォトリソグラフィーによってパターン化された請求項37に記載の半導体デバイス。
【請求項39】
前記パターン化されたナノワイヤが、スクリーン印刷された請求項37に記載の半導体デバイス。
【請求項40】
前記パターン化されたナノワイヤが、インクジェット印刷された請求項37に記載の半導体デバイス。
【請求項41】
前記パターン化されたナノワイヤが、ミクロ密着印刷された請求項37に記載の半導体デバイス。
【請求項42】
ナノワイヤが、回転塗布された請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項43】
ナノワイヤが、機械的に整列させられた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項44】
ナノワイヤが、フロー整列させられた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項45】
ナノワイヤが、剪断力整列させられた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項46】
前記ナノワイヤが、基板上のどこにでもデバイスを実現することのできる統計的確率を有するのに十分な密度を備えた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項47】
前記ナノワイヤの少なくとも一部分上に成膜された酸化物の層をさらに備えた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項48】
前記ナノワイヤが、単結晶半導体材料の移動度よりも大きい移動度を有するバリスティック導体である請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項49】
前記ナノワイヤが、無作為に配向された請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項50】
前記ナノワイヤが、単層、二次単層、または、多層として形成された請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項51】
前記チャンネルに含まれる少なくとも1つのチャンネルのために、前記ナノワイヤに含まれる少なくとも2つのナノワイヤの第1の端部が、前記チャンネルの第1のコンタクトに電気的に結合され、前記少なくとも2つのナノワイヤの第2の端部が、前記チャンネルの第2のコンタクトに電気的に結合された請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項52】
複数の半導体デバイスを有する電子的な基板を製造する方法であって、
(a)動作電流レベルを達成するのに十分なナノワイヤの密度を備えたナノワイヤ薄膜を基板上に形成するステップと、
(b)ナノワイヤ薄膜において複数の半導体デバイス領域を画定するステップと、
(c)半導体デバイス領域においてコンタクトを形成し、それによって、電気的な接続を複数の半導体デバイスに提供するステップと、
を含む方法。
【請求項53】
ナノワイヤをそれらの長軸に実質的に平行に整列させるステップをさらに含む請求項52に記載の方法。
【請求項54】
ステップ(c)が、ソース電極およびドレイン電極を形成するステップを含み、それによって、ナノワイヤが、それぞれのソース電極とそれぞれのドレイン電極との間に存在する長さを有するチャンネルを形成する請求項52に記載の方法。
【請求項55】
ゲート電極を形成するステップをさらに含む請求項54に記載の方法。
【請求項56】
ステップ(c)が、アノード電極およびカソード電極を形成するステップを含む請求項52に記載の方法。
【請求項57】
ナノワイヤが、ソースコンタクトとドレインコンタクトとの間の軸にほぼ平行に整列させられる請求項54に記載の方法。
【請求項58】
ゲート電極が、基板上に形成され、ナノワイヤ薄膜が、ゲート電極上に形成され、ソース電極およびドレイン電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成される請求項55に記載の方法。
【請求項59】
ソース電極およびドレイン電極が、基板上に形成され、ナノワイヤ薄膜が、ソース電極およびドレイン電極上に形成され、ゲート電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成される請求項55に記載の方法。
【請求項60】
ゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極が、基板上に形成され、ナノワイヤ薄膜が、ゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極上に形成される請求項55に記載の方法。
【請求項61】
ゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成される請求項55に記載の方法。
【請求項1】
電気的デバイスを製造する方法であって、
(A)複数のナノワイヤを薄膜として基板上に成膜するステップと、
(B)第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトを基板上に形成するステップとを含み、
薄膜に含まれるナノワイヤの少なくとも1つが、第1の電気的コンタクトを第2の電気的コンタクトに結合する、
方法。
【請求項2】
複数のナノワイヤが、複数の熱電ナノワイヤを含み、ステップ(A)が、
複数の熱電ナノワイヤを熱電ナノワイヤ薄膜として基板上に成膜するステップを含み、
それによって、電気的デバイスが、動作中に熱電特性を呈する、
請求項1に記載の方法。
【請求項3】
複数のナノワイヤが、複数の圧電ナノワイヤを含み、ステップ(A)が、
複数の圧電ナノワイヤを圧電ナノワイヤ薄膜として基板上に成膜するステップを含み、
それによって、電気的デバイスが、動作中に圧電特性を呈する、
請求項1に記載の方法。
【請求項4】
複数のナノワイヤが、複数の磁性ナノワイヤを含み、ステップ(A)が、
複数の磁性ナノワイヤを磁性ナノワイヤ薄膜として基板上に成膜するステップを含み、
それによって、電気的デバイスが、動作中に磁気特性を呈する、
請求項1に記載の方法。
【請求項5】
複数のナノワイヤが、複数の強誘電ナノワイヤを含み、ステップ(A)が、
複数の強誘電ナノワイヤを強誘電ナノワイヤ薄膜として基板上に成膜するステップを含み、
それによって、電気的デバイスが、動作中に強誘電特性を呈する、
請求項1に記載の方法。
【請求項6】
複数のナノワイヤが、複数の金属ナノワイヤを含み、ステップ(A)が、
複数の金属ナノワイヤを金属ナノワイヤ薄膜として基板上に成膜するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項7】
複数のナノワイヤが、複数の遷移金属酸化物ナノワイヤを含み、ステップ(A)が、
複数の遷移金属酸化物ナノワイヤを遷移金属酸化物ナノワイヤ薄膜として基板上に成膜するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項8】
ステップ(B)が、
第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトを基板上の複数のナノワイヤの少なくとも一部分上に形成するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項9】
ステップ(A)が、
ステップ(B)において第1および第2の電気的コンタクトを基板上に形成した後に、複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項10】
第1の電気的コンタクトが、ソース電極であり、第2の電気的コンタクトが、ドレイン電極であり、ステップ(B)が、
ソース電極およびドレイン電極を基板上に形成するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項11】
(C)ゲート電極を基板上に形成するステップ、
をさらに含む請求項10に記載の方法。
【請求項12】
ステップ(C)が、
ゲート電極を基板上の複数のナノワイヤの少なくとも一部分上に形成するステップ、
を含む請求項11に記載の方法。
【請求項13】
ステップ(A)が、
ステップ(C)においてゲート電極を基板上に形成した後に、複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップ、
を含む請求項11に記載の方法。
【請求項14】
第1の電気的コンタクトが、カソード電極であり、第2の電気的コンタクトが、アノード電極であり、ステップ(B)が、
カソード電極およびアノード電極を基板上に形成するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項15】
ステップ(A)が、
ナノワイヤがそれらの長軸に関して無作為に整列させられるように複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップ、
を含む請求項1に記載の方法。
【請求項16】
(E)ナノワイヤの長軸が実質的に平行となるようにそれらのナノワイヤを整列させるステップ、
をさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項17】
複数の電気的デバイスを有する電子的基板であって、
基板と、
前記基板上に形成されたナノワイヤ薄膜であり、前記ナノワイヤ薄膜が、複数の半導体デバイス領域を画定する、前記ナノワイヤ薄膜と、
前記半導体デバイス領域に形成された複数のコンタクト対であり、それによって、電気的接続を複数の半導体デバイスに提供し、それぞれのコンタクト対が、それらの間に結合されたナノワイヤ薄膜の中の少なくとも1つのナノワイヤを有する、前記複数のコンタクト対と、
を備えた電子的基板。
【請求項18】
ナノワイヤ薄膜が、複数の熱電ナノワイヤを含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項19】
ナノワイヤ薄膜が、複数の圧電ナノワイヤを含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項20】
ナノワイヤ薄膜が、複数の磁性ナノワイヤを含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項21】
ナノワイヤ薄膜が、複数の強誘電ナノワイヤを含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項22】
ナノワイヤ薄膜が、複数の金属ナノワイヤを含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項23】
ナノワイヤ薄膜が、複数の遷移金属酸化物ナノワイヤを含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項24】
コンタクト対が、基板上の複数のナノワイヤの少なくとも一部分上に形成された請求項17に記載の電子的基板。
【請求項25】
ナノワイヤ薄膜が、複数のコンタクト対を基板上に形成した後に、基板上に形成された請求項17に記載の電子的基板。
【請求項26】
それぞれのコンタクト対が、ソース電極およびドレイン電極を含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項27】
ゲート電極が、それぞれのコンタクト対に対応する基板上に形成された請求項26に記載の電子的基板。
【請求項28】
ゲート電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項27に記載の電子的基板。
【請求項29】
ナノワイヤ薄膜が、ゲート電極を基板上に形成した後に、基板上に形成された請求項27に記載の電子的基板。
【請求項30】
それぞれのコンタクト対が、カソード電極およびアノード電極を含む請求項17に記載の電子的基板。
【請求項31】
ナノワイヤ薄膜に含まれるナノワイヤが、お互いに対して無作為に整列させられた請求項17に記載の電子的基板。
【請求項32】
ナノワイヤ薄膜に含まれるナノワイヤが、それらのナノワイヤの長軸が実質的に平行となるように整列させられた請求項17に記載の電子的基板。
【請求項33】
1つかまたはそれ以上の半導体デバイスに使用するための薄膜を製造する方法であって、
(A)p型ドーピングされた第1の複数のナノワイヤを形成するステップと、
(B)n型ドーピングされた第2の複数のナノワイヤを形成するステップと、
(C)第1の複数のナノワイヤおよび第2の複数のナノワイヤを基板上に成膜し、n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤを含むナノワイヤ薄膜を形成するステップとを含み、
それによって、ナノワイヤ薄膜が、n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤの両方の特性を呈する、
方法。
【請求項34】
(D)n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤの混合物を基板上に固定化するステップ、
をさらに含む請求項33に記載の方法。
【請求項35】
(E)少なくとも第1および第2の電気的コンタクトを基板の予め定められた領域に形成するステップをさらに含み、
ステップ(D)が、n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤを、少なくとも第1および第2の電気的コンタクトのそれぞれに接触した状態で固定化するステップを含む、
請求項34に記載の方法。
【請求項36】
ステップ(C)が、
(1)第1の複数のナノワイヤを基板の第1の領域上に成膜するステップと、
(2)第2の複数のナノワイヤを基板の第2の領域上に成膜するステップとを含み、
ナノワイヤ薄膜が、基板上において局所的に分離されたn型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤを含む、
請求項33に記載の方法。
【請求項37】
ステップ(C)が、
(1)第1の複数のナノワイヤを基板上に成膜し、ナノワイヤ薄膜の第1の二次層を形成するステップと、
(2)第2の複数のナノワイヤを第1の二次層上に成膜し、ナノワイヤ薄膜の第2の二次層を第1の二次層上に形成するステップと、
を含む請求項33に記載の方法。
【請求項38】
ステップ(C)が、
(1)第2の複数のナノワイヤを基板上に成膜し、ナノワイヤ薄膜の第1の二次層を形成するステップと、
(2)第1の複数のナノワイヤを第1の二次層上に成膜し、ナノワイヤ薄膜の第2の二次層を第1の二次層上に形成するステップと、
を含む請求項33に記載の方法。
【請求項39】
ステップ(C)が、
第1の複数のナノワイヤと第2の複数のナノワイヤとを混合するステップと、
混合された第1の複数のナノワイヤおよび第2の複数のナノワイヤを基板上に成膜し、ナノワイヤ薄膜を形成するステップと、
を含む請求項33に記載の方法。
【請求項40】
前記ステップ(A)および前記ステップ(B)が、それぞれ、
ナノワイヤのコアをドーピングするステップ、
を含む請求項33に記載の方法。
【請求項41】
前記ステップ(A)および前記ステップ(B)が、それぞれ、
ナノワイヤのシェルをドーピングするステップ、
を含む請求項33に記載の方法。
【請求項42】
前記ステップ(A)および前記ステップ(B)が、それぞれ、
ナノワイヤのコアおよびシェルをドーピングするステップ、
を含む請求項33に記載の方法。
【請求項43】
n型ドーピングされた材料およびp型ドーピングされた材料の動作特性を有する半導体デバイスであって、
基板と、
基板上に形成された複数の電気的コンタクトと、
複数の電気的コンタクトのそれぞれに接触した状態で基板に付着した、n型ドーピングされたナノワイヤおよびp型ドーピングされたナノワイヤを含む薄膜と、
を備えた半導体デバイス。
【請求項44】
n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤを含む薄膜が、
基板に付着した複数のn型ドーピングナノワイヤを含む第1の領域と、
基板に付着した複数のp型ドーピングナノワイヤを含む第2の領域とを備え、
第1の領域と第2の領域とが、実質的に重なり合っていない、
請求項43に記載の半導体デバイス。
【請求項45】
n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤを含む薄膜が、
複数のn型ドーピングナノワイヤを含む第1の二次層と、
複数のp型ドーピングナノワイヤを含む第2の二次層と、
を備えた請求項43に記載の半導体デバイス。
【請求項46】
n型ドーピングナノワイヤおよびp型ドーピングナノワイヤを含む薄膜が、
n型ドーピングナノワイヤとp型ドーピングナノワイヤとの混合物、
を備えた請求項43に記載の半導体デバイス。
【請求項47】
電気的デバイスを製造する方法であって、
(A)それぞれのナノワイヤが、それの長軸に沿って第1のドーパントによってドーピングされた少なくとも1つの第1の部分および第2のドーパントによってドーピングされた少なくとも1つの第2の部分を有し、それぞれのナノワイヤが、実質的に第1の距離に等しい第1の部分と第2の部分との連続する接合間の間隔を有するように、複数のナノワイヤを形成するステップと、
(B)一対の電気的コンタクトを基板上に形成するステップであり、電気的コンタクト間の距離が、第1の距離にほぼ等しい、前記一対の電気的コンタクトを形成するステップと、
(C)複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップであり、複数のナノワイヤの中の少なくとも1つのナノワイヤが、第1の電気的コンタクトを第2の電気的コンタクトに結合する、前記複数のナノワイヤを成膜するステップと、
を含む方法。
【請求項48】
ステップ(A)が、
それぞれのナノワイヤを成長させるステップを含み、前記成長させるステップが、
(1)ドーピングされた第1の部分およびドーピングされた第2の部分がそれぞれのナノワイヤの長軸に沿って交互に現れるパターンを形成するステップ、
を含む請求項47に記載の方法。
【請求項49】
ステップ(1)が、
第1のドーパントを備えた第1のナノワイヤ原料物質と第2のドーパントを備えた第2のナノワイヤ原料物質とを交互に供給するステップ、
を含む請求項48に記載の方法。
【請求項50】
ステップ(A)が、
それぞれのナノワイヤを成長させるステップと、
ナノワイヤの長軸に沿って交互に現れるドーピングされた第1の部分とドーピングされた第2の部分とを有するようにそれぞれの成長したナノワイヤをドーピングするステップと、
を含む請求項47に記載の方法。
【請求項51】
電気的デバイスを製造する方法であって、
(A)それぞれのナノワイヤが、それの長軸に沿って、いくつかのドーピングされた部分を含む複数の反復するパターンを有するように複数のナノワイヤを形成するステップであり、反復するパターンのそれぞれのパターンが、第1の距離に実質的に等しい長さを有する、前記複数のナノワイヤを形成するステップと、
(B)複数の電気的コンタクトを基板上に形成するステップであり、複数の電気的コンタクトの一対の電気的コンタクト間の距離が、第1の距離にほぼ等しい、前記複数の電気的コンタクトを形成するステップと、
(C)複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップであり、複数のナノワイヤが、複数の電気的コンタクトに付着する、前記複数のナノワイヤを成膜するステップと、
を含む方法。
【請求項52】
ステップ(A)が、
(1)いくつかのドーピングされた部分を含む複数の反復するパターンをナノワイヤの長軸に沿って直列に含むようにそれぞれのナノワイヤを成長させるステップ、
を含む請求項51に記載の方法。
【請求項53】
ステップ(1)が、
(i)第1のパターンに基づいてそれぞれのナノワイヤを成長させるステップであり、第1のパターンが、第1の部分および第2の部分を直列に備え、第1の部分が、第1のドーパントを含み、第2の部分が、第2のドーパントを含む、前記それぞれのナノワイヤを成長させるステップと、
(ii)それぞれのナノワイヤの長軸に沿って第1のパターンを反復するために、ステップ(i)を少なくとも1回だけ反復するステップと、
を含む請求項52に記載の方法。
【請求項54】
ステップ(1)が、
(i)第1のパターンに基づいてそれぞれのナノワイヤを成長させるステップであり、第1のパターンが、第1の部分、第2の部分、および、第3の部分を直列に備え、第1の部分および第3の部分が、第1のドーパントを含む、前記それぞれのナノワイヤを成長させるステップと、
(ii)それぞれのナノワイヤの長軸に沿って第1のパターンを反復するために、ステップ(i)を少なくとも1回だけ反復するステップと、
を含む請求項52に記載の方法。
【請求項55】
ステップ(i)が、
第2のドーパントを含むように第2の部分を成長させるステップ、
を含む請求項54に記載の方法。
【請求項56】
ステップ(i)が、
真性であるように第2の部分を成長させるステップ、
を含む請求項54に記載の方法。
【請求項57】
ステップ(A)が、
それぞれのナノワイヤを成長させるステップと、
いくつかのドーピングされた部分からなる反復するパターンをナノワイヤの長軸に沿って有するようにそれぞれの成長したナノワイヤをドーピングするステップと、
を含む請求項51に記載の方法。
【請求項58】
ステップ(1)が、
(i)それぞれの成長したナノワイヤを第1のパターンに基づいてドーピングするステップであり、第1のパターンが、第1の部分および第2の部分を直列に備え、第1の部分が、第1のドーパントを含み、第2の部分が、第2のドーパントを含む、前記ナノワイヤをドーピングするステップと、
(ii)それぞれの成長したナノワイヤの長軸に沿って第1のパターンを反復するために、ステップ(i)を少なくとも1回だけ反復するステップと、
を含む請求項57に記載の方法。
【請求項59】
ステップ(1)が、
(i)それぞれの成長したナノワイヤを第1のパターンに基づいてドーピングするステップであり、第1のパターンが、第1の部分、第2の部分、および、第3の部分を直列に備え、第1の部分および第3の部分が、第1のドーパントを含む、前記ナノワイヤをドーピングするステップと、
(ii)それぞれの成長したナノワイヤの長軸に沿って第1のパターンを反復するために、ステップ(i)を少なくとも1回だけ反復するステップと、
を含む請求項57に記載の方法。
【請求項60】
ステップ(i)が、
第2の部分を第2のドーパントによってドーピングするステップ、
を含む請求項59に記載の方法。
【請求項61】
ステップ(i)が、
第2の部分を真性にするステップ、
を含む請求項59に記載の方法。
【請求項62】
複数の電気的コンタクトが、アノード電極およびカソード電極を含み、ステップ(B)が、
第1の距離にほぼ等しいアノード電極とカソード電極との間の距離を有するようにアノード電極およびカソード電極を基板上に形成するステップ、
を含む請求項51に記載の方法。
【請求項63】
複数の電気的コンタクトが、ドレイン電極、ゲート電極、および、ソース電極を含み、ステップ(B)が、
第1の距離にほぼ等しいドレイン電極とゲート電極との間の距離を有するようにドレイン電極およびゲート電極を基板上に形成するステップと、
第1の距離にほぼ等しいソース電極とゲート電極との間の距離を有するようにソース電極を基板上に形成するステップと、
を含む請求項51に記載の方法。
【請求項64】
電気的デバイスであって、
基板と、
前記基板上に形成された第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトと、
複数のナノワイヤであり、それぞれのナノワイヤが、p型ドーピング部分およびn型ドーピング部分がナノワイヤの長軸に沿って交互に現れるパターンを有し、それぞれのナノワイヤが、実質的に第1の距離に等しい前記p型ドーピング部分と前記n型ドーピング部分との連続する接合間の間隔を有し、少なくとも1つのナノワイヤが、前記第1の電気的コンタクトを前記第2の電気的コンタクトに結合する、前記複数のナノワイヤとを備え、
前記第1の電気的コンタクトと前記第2の電気的コンタクトとの間の距離が、前記第1の距離にほぼ等しい、
電気的デバイス。
【請求項65】
前記第1の電気的コンタクトが、ソース電極であり、前記第2の電気的コンタクトが、ゲート電極であり、
前記基板上に形成されたソース電極であり、ソース電極とゲート電極との間の距離が、前記第1の距離にほぼ等しい、前記ソース電極、
をさらに備えた請求項64に記載の電気的デバイス。
【請求項66】
前記第1の電気的コンタクトが、カソード電極であり、前記第2の電気的コンタクトが、アノード電極である請求項64に記載の電気的デバイス。
【請求項67】
発光薄膜を製造する方法であって、
(A)少なくとも1つの発光半導体ナノワイヤ材料を選択するステップと、
(B)選択された少なくとも1つの発光半導体ナノワイヤ材料から複数のナノワイヤを形成するステップと、
(C)それぞれのナノワイヤが少なくとも1つのPN接合を含むようにそれぞれのナノワイヤをドーピングするステップと、
(D)複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップと、
を含む方法。
【請求項68】
(E)第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトを基板上に形成するステップであり、少なくとも1つのナノワイヤが、第1の電気的コンタクトを第2の電気的コンタクトに結合する、前記形成するステップ、
をさらに含む請求項67に記載の方法。
【請求項69】
ステップ(D)が、ステップ(E)の前に実行される請求項68に記載の方法。
【請求項70】
ステップ(E)が、
第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトを基板上の複数のナノワイヤの少なくとも一部分上に形成するステップ、
を含む請求項68に記載の方法。
【請求項71】
第1の電気的コンタクトが、ソース電極であり、第2の電気的コンタクトが、ドレイン電極であり、
(F)ゲート電極を基板上に形成するステップ、
をさらに含む請求項68に記載の方法。
【請求項72】
第1の電気的コンタクトが、カソード電極であり、第2の電気的コンタクトが、アノード電極であり、ステップ(E)が、
(F)カソード電極およびアノード電極を基板上に形成するステップ、
を含む請求項68に記載の方法。
【請求項73】
ステップ(C)が、
交互に現れるN型ドーピング部分およびP型ドーピング部分を有するようにそれぞれのナノワイヤをドーピングするステップであり、それぞれのナノワイヤが、実質的に第1の距離に等しい交互にドーピングされた部分の連続する接合間の間隔を有する、前記ドーピングするステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項74】
(E)第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトを基板上に形成するステップであり、少なくとも1つのナノワイヤが、第1の電気的コンタクトを第2の電気的コンタクトに結合し、第1の電気的コンタクトと第2の電気的コンタクトとの間の距離が、第1の距離にほぼ等しい、前記形成するステップ、
をさらに含む請求項73に記載の方法。
【請求項75】
ステップ(A)において選択された少なくとも1つの発光半導体材料が、蛍光材料、燐光材料、エレクトロルミネセンス材料、および、カソードルミネセンス材料の少なくとも1つを含み、ステップ(B)が、
蛍光材料、燐光材料、エレクトロルミネセンス材料、および、カソードルミネセンス材料の選択された少なくとも1つから複数のナノワイヤを形成するステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項76】
ステップ(A)において選択された少なくとも1つの発光半導体材料が、複数の蛍光材料を含み、ステップ(B)が、
選択された複数の蛍光材料から複数のナノワイヤを形成するステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項77】
ステップ(B)が、
それぞれのナノワイヤが実質的に同じ直径を有するように複数のナノワイヤを形成するステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項78】
ステップ(B)が、
複数の直径を有するナノワイヤを含むように複数のナノワイヤを形成するステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項79】
ステップ(A)が、
(1)選択されたそれぞれの発光半導体ナノワイヤ材料が選択されたものとは別の発光半導体ナノワイヤ材料と異なる色の光を放射するように複数の発光半導体ナノワイヤ材料を選択するステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項80】
ステップ(1)が、
薄膜によって白色光が放射されるように複数の発光半導体ナノワイヤ材料を選択するステップ、
を含む請求項79に記載の方法。
【請求項81】
ステップ(A)が、
桃色、赤色、橙色、黄色、緑色、青色、紫色、藍色、青紫色、茶色、赤外線、近赤外線、または、紫外線の光が薄膜によって放射されるように少なくとも1つの発光半導体ナノワイヤ材料を選択するステップ、
を含む請求項67に記載の方法。
【請求項82】
ステップ(D)が、ステップ(C)の前に実行される請求項67に記載の方法。
【請求項83】
ステップ(C)が、ステップ(D)の前に実行される請求項67に記載の方法。
【請求項84】
発光半導体デバイスを製造する方法であって、
(A)少なくとも1つの発光半導体ナノワイヤ材料を選択するステップと、
(B)選択された少なくとも1つの発光半導体ナノワイヤ材料から複数のナノワイヤを形成するステップと、
(D)複数のナノワイヤを基板上に成膜するステップと、
(E)第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトを基板上に形成するステップであり、少なくとも1つのナノワイヤが、第1の電気的コンタクトを第2の電気的コンタクトに結合する、前記形成するステップとを含み、
デバイスの動作中、光が、ナノワイヤと第1および第2の電気的コンタクトの一方との接合から放射される、
方法。
【請求項85】
少なくとも1つのナノワイヤを第1および第2の電気的コンタクトの一方に結合することによって、ショットキーダイオードが形成される請求項84に記載の方法。
【請求項86】
発光半導体デバイスであって、
基板と、
前記基板上に形成された第1の電気的コンタクトおよび第2の電気的コンタクトと、
それぞれが少なくとも1つの発光半導体ナノワイヤ材料を備えた複数のナノワイヤであり、少なくとも1つのナノワイヤが、第1の電気的コンタクトを第2の電気的コンタクトに結合する、前記複数のナノワイヤとを備え、
前記複数のナノワイヤが、両方の電気的コンタクトに接触した状態で前記基板上に固定化された、
発光半導体デバイス。
【請求項87】
デバイスの動作中、光が、ナノワイヤと第1および第2の電気的コンタクトの一方との接合から放射される請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項88】
それぞれのナノワイヤが、pn接合を含むようにドーピングされた請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項89】
前記一対の電気的コンタクト間の距離が、第1の長さにほぼ等しく、
それぞれのナノワイヤが、それのそれぞれの長軸に沿って、複数のpn接合を有するようにドーピングされ、それぞれのナノワイヤが、前記第1の長さにほぼ等しい隣接するpn接合間の間隔を有する、
請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項90】
前記それぞれのナノワイヤが、蛍光ナノワイヤ材料を備えた請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項91】
前記蛍光ナノワイヤ材料が、GaNを含む請求項90に記載の発光半導体デバイス。
【請求項92】
前記蛍光ナノワイヤ材料が、CdSe、InP、InAs、CdS、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnO、PbSe、PbTe、PbS、HgTe、HgSe、および、HgSの少なくとも1つを含む請求項90に記載の発光半導体デバイス。
【請求項93】
前記複数のナノワイヤが、複数の蛍光ナノワイヤ材料を備えた請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項94】
前記複数のナノワイヤのすべてのナノワイヤが、実質的に同じ直径を有する請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項95】
前記複数のナノワイヤが、複数の直径を有するナノワイヤを含む請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項96】
半導体デバイスが、動作中に、桃色、赤色、橙色、黄色、緑色、青色、紫色、藍色、青紫色、茶色、赤外線、近赤外線、または、紫外線の光を放射する請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項97】
半導体デバイスが、動作中に、白色光を放射する請求項86に記載の発光半導体デバイス。
【請求項98】
ターゲット表面上にナノワイヤを配置するための方法であって、
(A)フローマスクの第1の表面に形成された少なくとも1つの通路がターゲット表面の一部分を覆うようにフローマスクの第1の表面をターゲット表面に重ね合わせるステップと、
(B)複数のナノワイヤを含む液体を少なくとも1つの通路へ流し込むステップと、
(C)少なくとも1つの通路を流れる液体に含まれるナノワイヤを、少なくとも1つの通路によって覆われたターゲット表面の一部分上に配置するステップと、
を含む方法。
【請求項99】
(D)少なくとも1つの通路を流れる液体の流れを中断し、ナノワイヤが、ターゲット表面の一部分上に配置されたままであることを可能にするステップ、
をさらに含む請求項98に記載の方法。
【請求項100】
少なくとも1つの通路が、第1の表面に形成された複数の通路を備え、ステップ(B)が、
複数のナノワイヤを含む液体を複数の通路へ流し込むステップ、
を含む請求項98に記載の方法。
【請求項101】
複数の通路のそれぞれの通路が、ターゲット表面の対応する部分を覆い、ステップ(C)が、
複数の通路を流れる液体に含まれるナノワイヤを、複数の通路のそれぞれの通路によって覆われたターゲット表面の対応する部分上に配置するステップ、
を含む請求項100に記載の方法。
【請求項102】
ターゲット表面が、その上に形成された複数の導電性構造体を有し、ステップ(C)が、
少なくとも1つのナノワイヤによって複数の導電性構造体の導電性構造体間に少なくとも1つの接続を形成するステップ、
を含む請求項98に記載の方法。
【請求項103】
ステップ(B)が、
ターゲット表面の一部分上に配置されるナノワイヤを、少なくとも1つの通路を流れる液体の流れの方向に実質的に平行に配向するステップ、
を含む請求項98に記載の方法。
【請求項104】
(D)液体中のナノワイヤの濃度を選択するステップ、
をさらに含む請求項98に記載の方法。
【請求項105】
ステップ(D)が、
ステップ(C)において、ターゲット表面の覆われた部分上に電気的接続を形成するのに十分な数のナノワイヤが、ターゲット表面の覆われた部分上に配置されるように、液体中のナノワイヤの濃度を選択するステップ、
を含む請求項104に記載の方法。
【請求項106】
ナノワイヤをターゲット表面上に配置するための装置であって、
ターゲット表面と重なり合うように構成された第1の表面を有する本体と、
前記第1の表面に形成された少なくとも1つの通路と、
ナノワイヤの流れを前記少なくとも1つの通路に供給するために前記本体に形成された入力ポートと、
前記少なくとも1つの通路からナノワイヤの流れを取り出すために前記本体に形成された出力ポートとを備え、
前記少なくとも1つの通路が、前記本体の前記第1の表面がターゲット表面と重なり合ったときに前記少なくとも1つの通路によって覆われるターゲット表面の一部分上に前記ナノワイヤの流れに含まれるナノワイヤが配置されるのを可能にするように形成された、
装置。
【請求項107】
前記少なくとも1つの通路が、前記第1の表面に形成された複数の通路を備えた請求項106に記載の装置。
【請求項108】
前記ターゲット表面が、半導体ウェーハ表面である請求項106に記載の装置。
【請求項109】
前記半導体ウェーハ表面が、その上に形成された集積回路のアレイを含む請求項108に記載の装置。
【請求項110】
前記ターゲット表面が、基板表面である請求項106に記載の装置。
【請求項111】
前記ナノワイヤの流れが、複数のナノワイヤを含む液体を含む請求項106に記載の装置。
【請求項112】
ターゲット表面が、その上に形成された複数の導電性トレースを有し、前記少なくとも1つの通路が、前記ナノワイヤの流れに含まれるナノワイヤが前記複数の導電性トレースに含まれる導電性トレース間に少なくとも1つの接続を形成するのを可能にする請求項106に記載の装置。
【請求項113】
ターゲット表面の一部分上に配置された前記ナノワイヤが、前記少なくとも1つの通路を流れる流れの方向に実質的に平行に配向された請求項106に記載の装置。
【請求項114】
前記少なくとも1つの通路の通路幅が、1μm〜1000μmの範囲内に存在する請求項106に記載の装置。
【請求項115】
ナノワイヤをターゲット表面に塗布するためのシステムであって、
ナノワイヤ溶液を提供する溶液供給源であり、前記ナノワイヤ溶液が、複数のナノワイヤを含む液体を含む、前記溶液供給源と、
前記溶液供給源に結合されたノズルであり、前記ノズルが、少なくとも1つの出力開口を有する、前記ノズルとを備え、
前記ノズルが、ナノワイヤ溶液を前記少なくとも1つの出力開口からターゲット表面上へ案内し、前記ナノワイヤ溶液に含まれる前記ナノワイヤが、前記ターゲット表面上においてお互いに実質的に平行に整列するようにターゲット表面上へ案内される、
システム。
【請求項116】
前記ノズルが、複数の出力開口を有する請求項115に記載のシステム。
【請求項117】
前記複数の出力開口が、ターゲット表面の重なり合った部分にナノワイヤ溶液を塗布する請求項116に記載のシステム。
【請求項118】
前記複数の出力開口が、ターゲット表面の複数の重なり合わない部分にナノワイヤ溶液を塗布する請求項116に記載のシステム。
【請求項119】
前記少なくとも1つの出力開口に含まれる出力開口の幅が、1μm〜1000μmの範囲内に存在する請求項115に記載のシステム。
【請求項120】
前記少なくとも1つの出力開口に含まれる出力開口の幅が、前記複数のナノワイヤに含まれるナノワイヤの長さよりも大きいかまたはその長さに等しい(幅≧長さ)請求項115に記載のシステム。
【請求項121】
ナノワイヤを実質的に整列した状態でターゲット表面に塗布するための方法であって、
(A)ナノワイヤ溶液を提供するステップであり、ナノワイヤ溶液が、複数のナノワイヤを含む液体を備えた、前記ナノワイヤ溶液を提供するステップと、
(B)ナノワイヤ溶液をノズルの少なくとも1つの出力開口からターゲット表面上へ案内するステップとを含み、
ステップ(B)が、ターゲット表面上においてナノワイヤをお互いに実質的に平行に整列させるステップを含む。
方法。
【請求項122】
ステップ(B)が、
ナノワイヤ溶液をターゲット表面の重なり合った部分に案内するステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項123】
ステップ(B)が、
ナノワイヤ溶液をターゲット表面の複数の重なり合わない部分に案内するステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項124】
ステップ(B)が、
ノズルの少なくとも1つの出力開口からターゲット表面上へナノワイヤ溶液を押し出すために圧力を加えるステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項125】
ターゲット表面が、基板であり、ステップ(B)が、
ナノワイヤ溶液をノズルの少なくとも1つの出力開口から基板上へ案内するステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項126】
ターゲット表面が、ウェーハであり、ステップ(B)が、
ナノワイヤ溶液をノズルの少なくとも1つの出力開口からウェーハ上へ案内するステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項127】
ターゲット表面が、実質的に切れ目のないシードであり、ステップ(B)が、
ナノワイヤ溶液をノズルの少なくとも1つの出力開口からシート上へ案内するステップ、
をさらに含み、請求項121に記載の方法が、
(C)ノズルに対してのシートの位置を調節するステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項128】
(C)ナノワイヤをターゲット表面に取り付けるステップ、
をさらに含む請求項121に記載の方法。
【請求項129】
ステップ(C)が、
ターゲット表面上のナノワイヤを硬化させるステップ、
を含む請求項128に記載の方法。
【請求項130】
ステップ(C)が、
電荷をターゲット表面に付与するステップ、
を含む請求項121に記載の方法。
【請求項131】
複数の半導体デバイスを有する大面積マクロエレクトロニクス基板を製造する方法であって、
(A)ナノワイヤ溶液をノズルの少なくとも1つの出力開口から基板上へ案内し、動作電流密度を達成するのに十分な密度のナノワイヤを備えたナノワイヤ薄膜を形成するステップと、
(B)ナノワイヤ薄膜をパターン化し、複数の半導体デバイス領域を画定するステップと、
(C)半導体デバイス領域においてオーミックコンタクトを形成し、それによって、電気的接続を複数の半導体デバイスに提供するステップと、
を含む方法。
【請求項132】
ステップ(A)が、
ナノワイヤ薄膜に含まれるナノワイヤを実質的に整列させるステップ、
を含む請求項131に記載の方法。
【請求項133】
(D)ナノワイヤ薄膜を硬化させるステップ、
をさらに含む請求項131に記載の方法。
【請求項134】
(D)電荷をターゲット表面に付与するステップ、
をさらに含む請求項131に記載の方法。
【請求項135】
高い電子移動度を有する導電性ナノワイヤを設計する方法であって、
(A)半導体材料を選択するステップと、
(B)選択された半導体材料から製造されたナノワイヤの最大直径を決定するステップであり、その最大直径が、相当な電子の量子閉じ込めを提供する、前記最大直径を決定するステップと、
を含む方法。
【請求項136】
ステップ(B)が、
【数1】
によって最大直径を計算するステップ、
を含む請求項135に記載の方法。
【請求項137】
(C)選択された半導体材料から複数のナノワイヤを形成するステップであり、複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤが、決定された最大直径よりも小さいかまたはその最大直径に等しい直径(直径≦決定された最大直径)を有するように形成される、前記形成するステップ、
を含む請求項135に記載の方法。
【請求項138】
ステップ(1)が、
Si、Ge、AlN、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、ZnO、および、ZnSの中の1つであるように半導体材料を選択するステップ、
を含む請求項135に記載の方法。
【請求項139】
ステップ(C)が、
予め定められた長さを有するように複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤを形成するステップであり、それぞれのナノワイヤが、ナノワイヤにおける電子のバリスティック輸送を可能にする、前記形成するステップ、
を含む請求項135に記載の方法。
【請求項140】
予め定められた係数Nが、3よりも大きいかまたは3に等しい(N≧3)請求項136に記載の方法。
【請求項141】
予め定められた係数Nが、5よりも大きいかまたは5に等しい(N≧5)請求項140に記載の方法。
【請求項142】
高い電子移動度を有する導電性ナノワイヤを製造する方法であって、
(A)半導体材料を選択するステップと、
(B)選択された半導体材料から複数のナノワイヤを形成するステップであり、それぞれのナノワイヤが、選択された半導体材料のために決定された最大直径よりも小さいかまたはその決定された最大直径に等しい直径(直径≦決定された最大直径)を有するように形成され、それぞれのナノワイヤが、相当な電子の量子閉じ込めを維持するのを可能にする、前記形成するステップと、
を含む方法。
【請求項143】
ステップ(B)が、
【数2】
によって最大直径を計算するステップ、
を含む請求項142に記載の方法。
【請求項144】
ステップ(1)が、
Si、Ge、AlN、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、ZnO、および、ZnSの中の1つであるように半導体材料を選択するステップ、
を含む請求項142に記載の方法。
【請求項145】
それぞれのナノワイヤが、予め定められた長さよりも小さいかまたは予め定められた長さに等しい長さ(長さ≦予め定められた長さ)を有し、それによって、電子のバリスティック輸送をナノワイヤにおいて発生させることができる請求項142に記載の方法。
【請求項146】
予め定められた係数Nが、3よりも大きいかまたは3に等しい(N≧3)請求項143に記載の方法。
【請求項147】
予め定められた係数Nが、5よりも大きいかまたは5に等しい(N≧5)請求項146に記載の方法。
【請求項148】
(C)電子を伝導キャリアとして使用するように複数のナノワイヤを構成するステップであり、それによって、複数のナノワイヤに含まれるナノワイヤにおいて、電子のフォノン散乱が、減少する、前記構成するステップ、
をさらに含む請求項142に記載の方法。
【請求項149】
ステップ(C)が、
(1)複数のナノワイヤをn型ドーパント材料によってドーピングするステップ、
を含む請求項148に記載の方法。
【請求項150】
ステップ(C)が、
(1)複数のナノワイヤをp型ドーパント材料によってドーピングするステップと、
(2)電子を伝導キャリアにするのに十分なバイアス電圧を複数のナノワイヤに印加することによって、複数のナノワイヤを逆のモードで動作させるステップと、
を含む請求項148に記載の方法。
【請求項151】
複数のナノワイヤが、トランジスタのソース電極とドレイン電極との間に結合され、ステップ(2)が、
バイアス電圧をトランジスタのゲートバイアス電圧として複数のナノワイヤに印加するステップ、
を含む請求項150に記載の方法。
【請求項152】
高い電子移動度を有する導体であって、
動作電流レベルを達成するのに十分な密度のナノワイヤを有するナノワイヤ薄膜であり、それぞれのナノワイヤが、半導体材料を備え、かつ、前記半導体材料のために決定された最大直径よりも小さいかまたはその決定された最大直径に等しい直径(直径≦決定された最大直径)を有し、相当な電子の量子閉じ込めを前記それぞれのナノワイヤが維持するのを可能にする、前記ナノワイヤ薄膜、
を備えた導体。
【請求項153】
前記最大直径が、
【数3】
に基づいて計算される、
請求項152に記載の導体。
【請求項154】
前記半導体材料が、Si、Ge、AlN、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、ZnO、および、ZnSの中の1つである請求項152に記載の導体。
【請求項155】
それぞれのナノワイヤが、予め定められた長さよりも小さいかまたは予め定められた長さに等しい長さ(長さ≦予め定められた長さ)を有し、それによって、電子のバリスティック輸送を前記それぞれのナノワイヤにおいて発生させることができる請求項152に記載の導体。
【請求項156】
予め定められた係数Nが、3よりも大きいかまたは3に等しい(N≧3)請求項153に記載の導体。
【請求項157】
予め定められた係数Nが、5よりも大きいかまたは5に等しい(N≧5)請求項156に記載の導体。
【請求項158】
ナノワイヤが、電子を伝導キャリアとして使用するように構成され、それによって、ナノワイヤにおいて、電子のフォノン散乱が、減少する請求項152に記載の導体。
【請求項159】
ナノワイヤが、n型ドーパント材料によってドーピングされ、電子を伝導キャリアとして使用するように構成された請求項158に記載の導体。
【請求項160】
ナノワイヤが、p型ドーパント材料によってドーピングされ、
電子を伝導キャリアとして使用するのに十分なバイアス電圧をナノワイヤ薄膜に印加することによって、ナノワイヤ薄膜が、逆のモードで動作させられる、
請求項158に記載の導体。
【請求項161】
複数のナノワイヤが、トランジスタのソース電極とドレイン電極との間に結合され、バイアス電圧が、トランジスタのゲートバイアス電圧として複数のナノワイヤに印加される請求項160に記載の導体。
【請求項162】
減少した表面散乱を有するナノワイヤを製造する方法であって、
(A)半導体材料を選択するステップと、
(B)選択された半導体材料から複数のナノワイヤを形成するステップと、
(C)複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤの周囲表面を絶縁層によってコーティングするステップと、
を含む方法。
【請求項163】
絶縁層が、誘電体層を備え、ステップ(C)が、
複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤを誘電材料によってコーティングするステップ、
を含む請求項162に記載の方法。
【請求項164】
絶縁層が、酸化物を備え、ステップ(C)が、
複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤを酸化させ、複数の酸化したナノワイヤを生成するステップ、
を含む請求項162に記載の方法。
【請求項165】
(D)複数の酸化したナノワイヤに含まれるそれぞれの酸化したナノワイヤをアニーリングするステップ、
をさらに含む請求項164に記載の方法。
【請求項166】
ステップ(D)が、
それぞれの酸化したナノワイヤをH2雰囲気中においてアニーリングし、それぞれの酸化したナノワイヤの酸化された層と酸化されない部分との界面におけるダングリングボンドをパッシベーションするステップ、
を含む請求項165に記載の方法。
【請求項167】
減少した表面散乱を有するナノワイヤを製造する方法であって、
(A)半導体材料を選択するステップと、
(B)選択された半導体材料から複数のナノワイヤを形成するステップと、
(C)複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤをドーピングするステップであり、それによって、それぞれのナノワイヤが、コア−シェル構造を備え、シェルが、それぞれのコアを取り巻くそれぞれのナノワイヤのドーピングされた外側層である、前記ドーピングするステップとを含み、
ステップ(C)が、
動作中に、それぞれのナノワイヤのキャリアを実質的にコアに閉じ込めるステップ、
を含む方法。
【請求項168】
ステップ(C)が、
ドーピングされた外側層がそれぞれのコアのエネルギー準位に比較してより高いエネルギー準位を有するように、それぞれのナノワイヤのドーピングされる外側層のためのドーパント材料を選択するステップと、
選択されたドーパント材料を用いて、複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤをドーピングするステップと、
を含む請求項167に記載の方法。
【請求項169】
前記ドーピングするステップが、
ドーピングされた外側層の格子構造がコアの格子構造に実質的に整合するように、ドーピングされる外側層のためのドーパント材料を選択するステップと、
選択されたドーパント材料を用いて、複数のナノワイヤに含まれるそれぞれのナノワイヤをドーピングするステップと、
を含む請求項167に記載の方法。
【請求項170】
減少した表面散乱を有する半導体デバイスであって、
複数の導電性ナノワイヤを備え、それぞれのナノワイヤが、
半導体材料を備えたコアと、
それぞれのコアを取り巻くシェルとを備え、
前記シェルが、ドーパント材料によってドーピングされた前記半導体材料を備え、
前記ドーピングされた半導体材料が、動作中に、前記それぞれのナノワイヤのキャリアをそれぞれの前記コアに実質的に閉じ込める、
半導体デバイス。
【請求項171】
前記ドーパント材料によって、前記シェルが、前記それぞれのコアに比較してより高いエネルギー準位を有する請求項170に記載の半導体デバイス。
【請求項172】
前記ドーパント材料によって、前記セルが、前記それぞれのコアの格子構造に十分に整合する格子構造を有し、それによって、前記それぞれのナノワイヤの前記キャリアが、動作中に、前記それぞれのコアに実質的に閉じ込められる請求項170に記載の方法。
【請求項173】
複数の半導体デバイスを有する電子的基板であって、
基板と、
動作電流レベルを達成するのに十分な密度のナノワイヤを備えて前記基板上に形成されたナノワイヤ薄膜であり、前記ナノワイヤ薄膜が、複数の半導体デバイス領域を画定する、前記ナノワイヤ薄膜と、
前記半導体デバイス領域に形成されたコンタクトであり、それによって、電気的な接続を複数の半導体デバイスに提供する、前記コンタクトと、
を備えた電子的基板。
【請求項174】
半導体デバイスの少なくとも一部が、トランジスタを備え、前記コンタクトが、前記ナノワイヤ薄膜の上側または下側に形成されたゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極を備え、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間にチャンネルを形成する請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項175】
半導体デバイスの少なくとも一部が、ダイオードを備え、前記コンタクトが、前記ナノワイヤ薄膜の上側または下側に形成されたアノード電極およびカソード電極を備えた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項176】
前記ナノワイヤ薄膜が、前記アノード電極と前記カソード電極との間にpn接合を形成する請求項175に記載の半導体デバイス。
【請求項177】
前記ダイオードが、発光ダイオードを備えた請求項175に記載の半導体デバイス。
【請求項178】
半導体デバイスの少なくとも一部が、論理素子を備えた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項179】
半導体デバイスの少なくとも一部が、メモリー素子を備えた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項180】
半導体デバイスの少なくとも一部が、アクティブマトリックス駆動回路を備えた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項181】
前記ナノワイヤが、それらの長軸に実質的に平行に整列させられた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項182】
前記ナノワイヤが、ソース電極とドレイン電極との間の軸に実質的に平行に整列させられた請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項183】
前記ゲート電極が、基板上に形成され、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ゲート電極上に形成され、前記ソース電極および前記ドレイン電極が、前記ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項184】
前記ソース電極および前記ドレイン電極が、前記基板上に形成され、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ソース電極および前記ドレイン電極上に形成され、前記ゲート電極が、前記ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項185】
前記ゲート電極、前記ソース電極、および、前記ドレイン電極が、前記基板上に形成され、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ゲート電極、前記ソース電極、および、前記ドレイン電極上に形成された請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項186】
前記ゲート電極、前記ソース電極、および、前記ドレイン電極が、前記ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項187】
一部の半導体デバイス間の配線をさらに含む請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項188】
前記基板が、可撓性のある薄膜を含む請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項189】
前記基板が、透明な材料を含む請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項190】
前記基板が、透明な材料を含む請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項191】
前記ナノワイヤが、単結晶ナノワイヤであり、前記単結晶ナノワイヤにおいて、電気的なキャリアが、一般的なプレーナー単結晶半導体材料から形成されたデバイスにおいて輸送する電気的なキャリアの移動度に比べてもひけを取らない移動度で輸送する請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項192】
前記ナノワイヤ薄膜が、チャンネルにおいて、10ナノアンペアよりも大きいオン状態電流レベルを有するのに十分な数のナノワイヤを含む請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項193】
前記チャンネルが、1つよりも多いナノワイヤを含む請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項194】
前記ゲート電極の少なくとも一部が、1つよりも多いナノワイヤ薄膜を備えた請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項195】
チャンネルの少なくとも一部が、pn接合を備え、それによって、動作中に、pn接合が、光を放射する請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項196】
前記ナノワイヤが、ドーピングされた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項197】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、ドーピングされたコアを有する請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項198】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、ドーピングされたシェルを有する請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項199】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、ドーピングされたコアおよびシェルを有する請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項200】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、酸化され、それによって、ゲート誘電体を形成する請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項201】
半導体デバイスの少なくとも一部が、別の回路に電気的に結合された請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項202】
前記回路が、論理回路である請求項201に記載の半導体デバイス。
【請求項203】
前記回路が、メモリー回路である請求項201に記載の半導体デバイス。
【請求項204】
前記回路が、アクティブマトリックス駆動回路である請求項201に記載の半導体デバイス。
【請求項205】
半導体デバイスの少なくとも一部が、別の回路に物理的に結合する請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項206】
前記回路が、論理回路である請求項205に記載の半導体デバイス。
【請求項207】
前記回路が、メモリー回路である請求項205に記載の半導体デバイス。
【請求項208】
前記回路が、アクティブマトリックス駆動回路である請求項205に記載の半導体デバイス。
【請求項209】
前記ナノワイヤが、パターン化された請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項210】
前記パターン化されたナノワイヤが、フォトリソグラフィーによってパターン化された請求項209に記載の半導体デバイス。
【請求項211】
前記パターン化されたナノワイヤが、スクリーン印刷された請求項209に記載の半導体デバイス。
【請求項212】
前記パターン化されたナノワイヤが、インクジェット印刷された請求項209に記載の半導体デバイス。
【請求項213】
前記パターン化されたナノワイヤが、ミクロ密着印刷された請求項209に記載の半導体デバイス。
【請求項214】
ナノワイヤが、回転塗布された請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項215】
ナノワイヤが、機械的に整列させられた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項216】
ナノワイヤが、フロー整列させられた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項217】
ナノワイヤが、剪断力整列させられた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項218】
前記ナノワイヤが、基板上のどこにでもデバイスを実現することのできる統計的確率を有するのに十分な密度を備えた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項219】
前記ナノワイヤの少なくとも一部分上に成膜された酸化物の層をさらに備えた請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項220】
前記ナノワイヤが、単結晶半導体材料の移動度よりも大きい移動度を有するバリスティック導体である請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項221】
前記ナノワイヤが、無作為に配向された請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項222】
前記ナノワイヤが、単層、二次単層、または、多層として形成された請求項173に記載の半導体デバイス。
【請求項223】
前記チャンネルに含まれる少なくとも1つのチャンネルのために、前記ナノワイヤに含まれる少なくとも2つのナノワイヤの第1の端部が、前記チャンネルの第1のコンタクトに電気的に結合され、前記少なくとも2つのナノワイヤの第2の端部が、前記チャンネルの第2のコンタクトに電気的に結合された請求項174に記載の半導体デバイス。
【請求項224】
複数の半導体デバイスを有する電子的な基板を製造する方法であって、
(a)動作電流レベルを達成するのに十分なナノワイヤの密度を備えたナノワイヤ薄膜を基板上に形成するステップと、
(b)ナノワイヤ薄膜において複数の半導体デバイス領域を画定するステップと、
(c)半導体デバイス領域においてコンタクトを形成し、それによって、電気的な接続を複数の半導体デバイスに提供するステップと、
を含む方法。
【請求項225】
ナノワイヤをそれらの長軸に実質的に平行に整列させるステップをさらに含む請求項224に記載の方法。
【請求項226】
ステップ(c)が、ソース電極およびドレイン電極を形成するステップを含み、それによって、ナノワイヤが、それぞれのソース電極とそれぞれのドレイン電極との間に存在する長さを有するチャンネルを形成する請求項224に記載の方法。
【請求項227】
ゲート電極を形成するステップをさらに含む請求項226に記載の方法。
【請求項228】
ステップ(c)が、アノード電極およびカソード電極を形成するステップを含む請求項224に記載の方法。
【請求項229】
ナノワイヤが、ソースコンタクトとドレインコンタクトとの間の軸にほぼ平行に整列させられる請求項226に記載の方法。
【請求項230】
ゲート電極が、基板上に形成され、ナノワイヤ薄膜が、ゲート電極上に形成され、ソース電極およびドレイン電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成される請求項227に記載の方法。
【請求項231】
ソース電極およびドレイン電極が、基板上に形成され、ナノワイヤ薄膜が、ソース電極およびドレイン電極上に形成され、ゲート電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成される請求項227に記載の方法。
【請求項232】
ゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極が、基板上に形成され、ナノワイヤ薄膜が、ゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極上に形成される請求項227に記載の方法。
【請求項233】
ゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成される請求項227に記載の方法。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の半導体デバイスを有する電子的基板であって、
基板と、
動作電流レベルを達成するのに十分な密度のナノワイヤを備えて前記基板上に形成されたナノワイヤ薄膜であり、前記ナノワイヤ薄膜が、複数の半導体デバイス領域を画定する、前記ナノワイヤ薄膜と、
前記半導体デバイス領域に形成されたコンタクトであり、それによって、電気的な接続を複数の半導体デバイスに提供する、前記コンタクトと、
を備えた電子的基板。
【請求項2】
半導体デバイスの少なくとも一部が、トランジスタを備え、前記コンタクトが、前記ナノワイヤ薄膜の上側または下側に形成されたゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極を備え、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間にチャンネルを形成する請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項3】
半導体デバイスの少なくとも一部が、ダイオードを備え、前記コンタクトが、前記ナノワイヤ薄膜の上側または下側に形成されたアノード電極およびカソード電極を備えた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項4】
前記ナノワイヤ薄膜が、前記アノード電極と前記カソード電極との間にpn接合を形成する請求項3に記載の半導体デバイス。
【請求項5】
前記ダイオードが、発光ダイオードを備えた請求項3に記載の半導体デバイス。
【請求項6】
半導体デバイスの少なくとも一部が、論理素子を備えた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項7】
半導体デバイスの少なくとも一部が、メモリー素子を備えた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項8】
半導体デバイスの少なくとも一部が、アクティブマトリックス駆動回路を備えた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項9】
前記ナノワイヤが、それらの長軸に実質的に平行に整列させられた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項10】
前記ナノワイヤが、ソース電極とドレイン電極との間の軸に実質的に平行に整列させられた請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項11】
前記ゲート電極が、基板上に形成され、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ゲート電極上に形成され、前記ソース電極および前記ドレイン電極が、前記ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項12】
前記ソース電極および前記ドレイン電極が、前記基板上に形成され、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ソース電極および前記ドレイン電極上に形成され、前記ゲート電極が、前記ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項13】
前記ゲート電極、前記ソース電極、および、前記ドレイン電極が、前記基板上に形成され、前記ナノワイヤ薄膜が、前記ゲート電極、前記ソース電極、および、前記ドレイン電極上に形成された請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項14】
前記ゲート電極、前記ソース電極、および、前記ドレイン電極が、前記ナノワイヤ薄膜上に形成された請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項15】
一部の半導体デバイス間の配線をさらに含む請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項16】
前記基板が、可撓性のある薄膜を含む請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項17】
前記基板が、透明な材料を含む請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項18】
前記基板が、透明な材料を含む請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項19】
前記ナノワイヤが、単結晶ナノワイヤであり、前記単結晶ナノワイヤにおいて、電気的なキャリアが、一般的なプレーナー単結晶半導体材料から形成されたデバイスにおいて輸送する電気的なキャリアの移動度に比べてもひけを取らない移動度で輸送する請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項20】
前記ナノワイヤ薄膜が、チャンネルにおいて、10ナノアンペアよりも大きいオン状態電流レベルを有するのに十分な数のナノワイヤを含む請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項21】
前記チャンネルが、1つよりも多いナノワイヤを含む請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項22】
前記ゲート電極の少なくとも一部が、1つよりも多いナノワイヤ薄膜を備えた請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項23】
チャンネルの少なくとも一部が、pn接合を備え、それによって、動作中に、pn接合が、光を放射する請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項24】
前記ナノワイヤが、ドーピングされた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項25】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、ドーピングされたコアを有する請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項26】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、ドーピングされたシェルを有する請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項27】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、ドーピングされたコアおよびシェルを有する請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項28】
前記ナノワイヤの少なくとも一部が、酸化され、それによって、ゲート誘電体を形成する請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項29】
半導体デバイスの少なくとも一部が、別の回路に電気的に結合された請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項30】
前記回路が、論理回路である請求項29に記載の半導体デバイス。
【請求項31】
前記回路が、メモリー回路である請求項29に記載の半導体デバイス。
【請求項32】
前記回路が、アクティブマトリックス駆動回路である請求項29に記載の半導体デバイス。
【請求項33】
半導体デバイスの少なくとも一部が、別の回路に物理的に結合する請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項34】
前記回路が、論理回路である請求項33に記載の半導体デバイス。
【請求項35】
前記回路が、メモリー回路である請求項33に記載の半導体デバイス。
【請求項36】
前記回路が、アクティブマトリックス駆動回路である請求項33に記載の半導体デバイス。
【請求項37】
前記ナノワイヤが、パターン化された請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項38】
前記パターン化されたナノワイヤが、フォトリソグラフィーによってパターン化された請求項37に記載の半導体デバイス。
【請求項39】
前記パターン化されたナノワイヤが、スクリーン印刷された請求項37に記載の半導体デバイス。
【請求項40】
前記パターン化されたナノワイヤが、インクジェット印刷された請求項37に記載の半導体デバイス。
【請求項41】
前記パターン化されたナノワイヤが、ミクロ密着印刷された請求項37に記載の半導体デバイス。
【請求項42】
ナノワイヤが、回転塗布された請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項43】
ナノワイヤが、機械的に整列させられた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項44】
ナノワイヤが、フロー整列させられた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項45】
ナノワイヤが、剪断力整列させられた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項46】
前記ナノワイヤが、基板上のどこにでもデバイスを実現することのできる統計的確率を有するのに十分な密度を備えた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項47】
前記ナノワイヤの少なくとも一部分上に成膜された酸化物の層をさらに備えた請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項48】
前記ナノワイヤが、単結晶半導体材料の移動度よりも大きい移動度を有するバリスティック導体である請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項49】
前記ナノワイヤが、無作為に配向された請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項50】
前記ナノワイヤが、単層、二次単層、または、多層として形成された請求項1に記載の半導体デバイス。
【請求項51】
前記チャンネルに含まれる少なくとも1つのチャンネルのために、前記ナノワイヤに含まれる少なくとも2つのナノワイヤの第1の端部が、前記チャンネルの第1のコンタクトに電気的に結合され、前記少なくとも2つのナノワイヤの第2の端部が、前記チャンネルの第2のコンタクトに電気的に結合された請求項2に記載の半導体デバイス。
【請求項52】
複数の半導体デバイスを有する電子的な基板を製造する方法であって、
(a)動作電流レベルを達成するのに十分なナノワイヤの密度を備えたナノワイヤ薄膜を基板上に形成するステップと、
(b)ナノワイヤ薄膜において複数の半導体デバイス領域を画定するステップと、
(c)半導体デバイス領域においてコンタクトを形成し、それによって、電気的な接続を複数の半導体デバイスに提供するステップと、
を含む方法。
【請求項53】
ナノワイヤをそれらの長軸に実質的に平行に整列させるステップをさらに含む請求項52に記載の方法。
【請求項54】
ステップ(c)が、ソース電極およびドレイン電極を形成するステップを含み、それによって、ナノワイヤが、それぞれのソース電極とそれぞれのドレイン電極との間に存在する長さを有するチャンネルを形成する請求項52に記載の方法。
【請求項55】
ゲート電極を形成するステップをさらに含む請求項54に記載の方法。
【請求項56】
ステップ(c)が、アノード電極およびカソード電極を形成するステップを含む請求項52に記載の方法。
【請求項57】
ナノワイヤが、ソースコンタクトとドレインコンタクトとの間の軸にほぼ平行に整列させられる請求項54に記載の方法。
【請求項58】
ゲート電極が、基板上に形成され、ナノワイヤ薄膜が、ゲート電極上に形成され、ソース電極およびドレイン電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成される請求項55に記載の方法。
【請求項59】
ソース電極およびドレイン電極が、基板上に形成され、ナノワイヤ薄膜が、ソース電極およびドレイン電極上に形成され、ゲート電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成される請求項55に記載の方法。
【請求項60】
ゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極が、基板上に形成され、ナノワイヤ薄膜が、ゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極上に形成される請求項55に記載の方法。
【請求項61】
ゲート電極、ソース電極、および、ドレイン電極が、ナノワイヤ薄膜上に形成される請求項55に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図5】
【図7】
【図9】
【図10】
【図12】
【図14】
【図16】
【図20A】
【図20B】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34A】
【図34B】
【図34C】
【図35A】
【図36C】
【図38A】
【図40】
【図42】
【図45】
【図46】
【図35C】
【図37A】
【図39A】
【図43】
【図44】
【図47】
【図2】
【図5】
【図7】
【図9】
【図10】
【図12】
【図14】
【図16】
【図20A】
【図20B】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34A】
【図34B】
【図34C】
【図35A】
【図36C】
【図38A】
【図40】
【図42】
【図45】
【図46】
【図35C】
【図37A】
【図39A】
【図43】
【図44】
【図47】
【公表番号】特表2006−507692(P2006−507692A)
【公表日】平成18年3月2日(2006.3.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−500333(P2005−500333)
【出願日】平成15年9月30日(2003.9.30)
【国際出願番号】PCT/US2003/030721
【国際公開番号】WO2004/032193
【国際公開日】平成16年4月15日(2004.4.15)
【出願人】(504327085)ナノシス・インコーポレイテッド (24)
【氏名又は名称原語表記】Nanosys, Inc.
【Fターム(参考)】
【公表日】平成18年3月2日(2006.3.2)
【国際特許分類】
【出願日】平成15年9月30日(2003.9.30)
【国際出願番号】PCT/US2003/030721
【国際公開番号】WO2004/032193
【国際公開日】平成16年4月15日(2004.4.15)
【出願人】(504327085)ナノシス・インコーポレイテッド (24)
【氏名又は名称原語表記】Nanosys, Inc.
【Fターム(参考)】
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