SE1330066A1 - Process for manufacturing vertical elongated nanostructures and nanostructures thereof - Google Patents

Process for manufacturing vertical elongated nanostructures and nanostructures thereof Download PDF

Info

Publication number
SE1330066A1
SE1330066A1 SE1330066A SE1330066A SE1330066A1 SE 1330066 A1 SE1330066 A1 SE 1330066A1 SE 1330066 A SE1330066 A SE 1330066A SE 1330066 A SE1330066 A SE 1330066A SE 1330066 A1 SE1330066 A1 SE 1330066A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
nanowires
nanowire
doped
substrate
contact
Prior art date
Application number
SE1330066A
Other languages
Swedish (sv)
Inventor
Martin Andreas Olsson
Original Assignee
Martin Andreas Olsson
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE1330050A external-priority patent/SE538293C2/en
Application filed by Martin Andreas Olsson filed Critical Martin Andreas Olsson
Priority to SE1330066A priority Critical patent/SE1330066A1/en
Priority to SE1330110A priority patent/SE537297C2/en
Publication of SE1330066A1 publication Critical patent/SE1330066A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/775Field effect transistors with one dimensional charge carrier gas channel, e.g. quantum wire FET
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • H01L29/0669Nanowires or nanotubes
    • H01L29/0676Nanowires or nanotubes oriented perpendicular or at an angle to a substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/413Nanosized electrodes, e.g. nanowire electrodes comprising one or a plurality of nanowires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

Ett förfarande (1000) att tillverka ett flertal avlanga vertikala nanostrukturer (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900) på samma substrat (101, 201, 301,401, 501, 601) som involverar. (1001) att tillhandahålla minst ett hål (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b, 902) i kontakt med ett substrat (101, 201, 301, 401, 501, 601), (1002) att inkorporera nanopartiklar (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 8003b) i minst ett av de nämnda hålen (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b) från en nanopartikelsuspension som har en evaporerande vätskefront (105), och (1003) att hetta upp nanopartiklarna (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 803b, 903) i kontakt med det substratet, föredragsvis över nanopartiklarnas smältpunkt. Med förfarandet går det att växa ett flertal nanotrådar med olika materialkombinationer på samma substrat, föredragsvis kiselsubstrat.A method (1000) for manufacturing a plurality of elongate vertical nanostructures (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900) on the same substrate (101, 201, 301,401, 501, 601) which involve. (1001) providing at least one hole (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b, 902) in contact with a substrate (101, 201, 301, 401, 501, 601), (1002) to incorporate nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 8003b) in at least one of said holes (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b) from a nanoparticle suspension having an evaporating liquid front (105), and (1003) heating the nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 803b, 903) in contact with that substrate, preferably above the melting point of the nanoparticles. With the method it is possible to grow a plurality of nanowires with different material combinations on the same substrate, preferably silicon substrate.

Description

Partikelassisterad nanotrådsväxt är en generell metod för att växa nanotrådar där den mest kända tekniken är att använda sig utav guldpartiklar som är aerosolpartiklar. Guldpartiklar deponeras på substratet slumpmässigt och med en stor spridning på storleken på guldpartiklarna. Particle-assisted nanowire growth is a general method of growth nanowires where the most well-known technology is to use gold particles which are aerosol particles. Gold particles are deposited on the substrate randomly and with a large spread on the size of the gold particles.

När växttemperaturen nås så slår man på ett gasflöde av III grundsubstans till MOVPE-reaktorn. Grundsubstanserna inkorporeras i guldpartiklarna genom diffusion och vid en specifik koncentration blir guldpartiklarna övermättade, vilket leder till nanotrådsväxt d.v.s. nukleering av halvledarmaterial. Nanotrådsväxten kan stoppas genom att stänga av V-gasflödet. Växthastigheten beror dels på övermättnaden, koncentrationen av reaktanter och på temperaturen. Partikelassisterad nanotrådsväxt kan beskrivas med VLS-modellen och VSS-modellen.When the plant temperature is reached, a gas flow of III is switched on feedstock to the MOVPE reactor. The basic substances are incorporated in the gold particles by diffusion and at a specific concentration become the gold particles are supersaturated, leading to nanowire growth i.e. nucleation of semiconductor materials. The nanowire growth can be stopped by turn off the V gas flow. The growth rate depends partly on the supersaturation, the concentration of reactants and the temperature. Particle assisted nanowire growth can be described with the VLS model and the VSS model.

Dokumentet “Challenges for Nanoscale MOSFETs and Emerging Nanoelectronics" beskriver problemen med nanoelektronik. Dokumentet beskriver hur variationer i nanotrådsdimensioner kan ge perturbationer för laddningsbärarpotentialen och spridning som kan degradera transport- karaktäristiken. Ett annat problem är att variationer i nanotrådsdiameter leder till variationer i tröskelspänning. Att minska den morfologiska variansen för nanotråds-fälteffekt-transistorer är därför en av de svåraste problemen att lösa för en fungerande transistorteknik. Artikeln beskriver även problemet att designa nya kontakter till komponenterna. För att kunna kontaktera nanotrådarna måste kontakterna kunna göras mindre än 10 nm i diameter. När diametrarna för metallelektroder skalas ned till den medelfrivägen för elektronerna leder detta till spridning av elektroner vid korngränserna för metallerna.The document “Challenges for Nanoscale MOSFETs and Emerging Nanoelectronics "describes the problems with nanoelectronics. The document describes how variations in nanowire dimensions can cause perturbations the charge carrier potential and dispersion that can degrade transport the characteristics. Another problem is that variations in nanowire diameter leads to variations in threshold voltage. To reduce the morphological the variance for nanowire-field-effect transistors is therefore one of the most difficult the problems to solve for a functioning transistor technology. The article describes also the problem of designing new contacts for the components. In order to be able to contact the nanowires, the contacts must be able to be made smaller than 10 nm in diameter. When the diameters of metal electrodes are scaled down to the mean free path of the electrons leads to the scattering of electrons at the grain boundaries of the metals.

Dokumentet US20100176459A1 beskriver en transistorkomponent med två stycken vertikalt växta nanotrådar med wrap-around-kontakter, i vilken en av nanotrådarnas tröskelspänning skiljer sig från den andra transistorn. Problemet med tekniken är att växa två olika nanotrådar i samma process där nanotrådarna kan dopas olika för en p-kanal och en n- kanal. Ett annat problem med tekniken är att använda olika materialssytem för en p-kanal och en n-kanal.Document US20100176459A1 describes a transistor component with two vertically grown nanowires with wrap-around connectors, i which one of the nanowires' threshold voltages differs from the other transistor. The problem with the technology is to grow two different nanowires in it the same process where the nanowires can be doped differently for a p-channel and an n- channel. Another problem with the technology is to use different material system for a p-channel and an n-channel.

US8330143B2 beskriver en fälteffekt-transistor med en-wrap-gate kontakt. Problemet med fälteffekttransistorn är att kontaktera nanotrådarna med respektive tre-terminaler: emitter, kollektor och gate- terminaler. Speciellt finns det svårigheter att kontaktera nanotrådarna i botten av substratet med vertikala kontakter på grund av svårigheten att sputtra förångad metall i djupa nanohål. Ett annat problem med tekniken är att förångade metaller som används för att tillverka kontakterna har slumpmässiga korngränser i intervallet 5 to 500 nm, vilket ger upphov till spridning av elektroner för nanotråds-CMOS, vilket förhindrar ballistisk transport genom kontakterna.US8330143B2 describes a field effect transistor with a wrap gate plug. The problem with the field effect transistor is contacting the nanowires with the respective three terminals: emitter, collector and gate terminals. In particular, there are difficulties in contacting the nanowires bottom of the substrate with vertical contacts due to the difficulty of sputter evaporated metal in deep nano holes. Another problem with technology is that vaporized metals used to make the contacts have random grain boundaries in the range 5 to 500 nm, giving rise to scattering of electrons for nanowire CMOS, which prevents ballistic transport through the contacts.

Problemet att växa nanotrådar på ett kontrollerat sätt med MOCVD varvid man använder nanopartiklar har förelegat olöst sedan 90-talet vid dess upptäckt av Lieber et al. vid Harvard, Yang et al. vid Berkeley och Samuelson et al. vid Lunds universitet. Idag används fortfarande aerosolmetoden inom forskningen där deponeringen av nanopartiklar på substratet gör att vissa nanotrådar växer sig större än andra. Detta gör att tekniken i praktiken blir okontrollerbar för kiselnanotrådsbaserad CMOS (Silicon nanowire CMOS) vid noderna 14 nm, 10 nm och 5 nm, men även III-V-baserad CMOS. Vidare är mekanismen att växa mikrotrådar på ett oordnat sätt med guldpartiklar enligt VLS-mekanism känd sedan 70- talet.The problem of growing nanowires in a controlled way with MOCVD whereby using nanoparticles has been unresolved since the 90s at that time discovery by Lieber et al. at Harvard, Yang et al. at Berkeley and Samuelson et al. at Lund University. Today it is still used the aerosol method in research where the deposition of nanoparticles on the substrate causes some nanowires to grow larger than others. This makes that the technology in practice becomes uncontrollable for silicon nanowire-based CMOS (Silicon nanowire CMOS) at nodes 14 nm, 10 nm and 5 nm, but also III-V based CMOS. Furthermore, the mechanism for growing microwires is a disordered manner of gold particles according to the VLS mechanism known since 70- the number.

Artikeln ”Direct assembly of nanoparticles for large-scale fabrication of nanodevices and structures"J Nanopart Res (2008) 10:947-954" visar ett sätt att inkorporera guldnanopartiklar i fåror genom att använda ett elektriskt fält s.k. "electric field direct template-assisted assembly".The article “Direct assembly of nanoparticles for large-scale fabrication of nanodevices and structures "J Nanopart Res (2008) 10: 947-954" shows one ways to incorporate gold nanoparticles into furrows using one electric field s.k. "electric field direct template-assisted assembly".

Dokumentet visar också hur guldnanopartiklar kan inkorporeras mellan två litografiskt definierade metallkontakter. Problemet med tekniken är att den är mycket svåranvänd för nanotrådsväxt då den kräver ett elektriskt fält, vilket också begränsar användningen avsevärt till främst metallpartiklar.The document also shows how gold nanoparticles can be incorporated between two lithographically defined metal contacts. The problem with technology is that it is very difficult to use for nanowire growth as it requires an electric field, which also limits the use considerably to mainly metal particles.

Dokumentet “Ways towards the scaleable integration of carbon nanotubes into silicon based technology, Diamond and Related Materials 13(2004) 354-361", visar hur kolnanorör växer från en katalyspartikel i ett nanohål.The document “Ways towards the scaleable integration of carbon nanotubes into silicon based technology, Diamond and Related Materials 13 (2004) 354-361 ", shows how carbon nanotubes grow from a catalyst particle in a nanohole.

Ett problem med tekniken är att metoden är beroende av splittring av katalysmaterialet, vilket gör att partikelöar växer enligt Volmer-Weber- mekanism vid upphettning. Detta i sin tur leder till missväxt med skilda storlekar av kolnanorör. Ett annat problem med tekniken är att kontrollera växt av enkelväggiga kolnanorör med monodispersa storlekar för en CMOS-teknologi.One problem with the technology is that the method is dependent on fragmentation catalytic material, which causes particle islands to grow according to Volmer-Weber heating mechanism. This in turn leads to misgrowth with divorced sizes of carbon nanotubes. Another problem with technology is control plant of single-walled carbon nanotubes with monodisperse sizes for one CMOS technology.

Artikeln ”Silicon nanowires: The Next Big ThingW' in chip design, http://www.theregister.co.uk/2012/03/16/silicon_nanowires" beskriver hur kiselnanotrådar kommer att vara nästa steg för utvecklingen av CMOS och dokumentet ”Catalyst preparation for CMOS compatible silicon nanowire synthesis, Nat Nanotechnol. 2009 Oct; 4(10):654-7" beskriver problemet med kiselnanotrådbaserad CMOS. Metallisk kontaminering var nyckeln till upptäckten av halvledarnanotrådar, men idag är det detta som står i vägen för att använda dessa inom halvledarindustrin. Detta beror på att metallpartiklarna som används till nanotrådsväxt inte är kompatibla med standard-CMOS-processteknik. Nanotrådssyntes med de metaller som är CMOS-kompatibla är aluminium och koppar, men dessa kräver temperaturer över 450°C som är den maximala temperaturen som är tillåten för CMOS-processer. Dokumentet beskriver att kopparoxid för partikelassisterad nanotrådsväxt.The article "Silicon nanowires: The Next Big ThingW 'in chip design, http://www.theregister.co.uk/2012/03/16/silicon_nanowires "describes how silicon nanowires will be the next step in the development of CMOS and the document “Catalyst preparation for CMOS compatible silicon nanowire synthesis, Nat Nanotechnol. 2009 Oct; 4 (10): 654-7 "describes the problem with silicon nanowire-based CMOS. Metallic contamination was the key to the discovery of semiconductor nanowires, but today this is what stands in the way of using these in the semiconductor industry. This is because that the metal particles used for nanowire growth are not compatible with standard CMOS process technology. Nanowire synthesis with the metals which are CMOS compatible are aluminum and copper, but these require temperatures above 450 ° C which is the maximum temperature that is allowed for CMOS processes. The document describes that copper oxide for particle-assisted nanowire plant.

Artikeln ”Continuous gas-phase synthesis of nanowires with tunable properties. Nature 2012 Dec 6;492(7427):90-4" beskriver den nya riktningen för epitaxiell växt av nanotrådar med s.k. aerotaxi. Tekniken bygger på att nanotrådarna växes redan i gasfasen på metallpartiklar.Article “Continuous gas-phase synthesis of nanowires with tunable properties. Nature 2012 Dec 6; 492 (7427): 90-4 "describes the new the direction of epitaxial growth of nanowires with so-called aerotaxi. The technique is based on the nanowires growing already in the gas phase on metal particles.

Problemet med tekniken är att nanopartiklarna tillverkas genom s.k. DMA, vilket gör att kontrollen över nanopartikelstorleken är begränsad och har stor dispersitet för storleken på nanopartiklarna.The problem with the technology is that the nanoparticles are manufactured by so-called DMA, which means that the control over the nanoparticle size is limited and has large dispersion for the size of the nanoparticles.

Artikeln "InP Nanowire Array Solar Cells Achieving 13.8% Efficiency by Exceeding the Ray Optics Limit, 18 January 2013: 263” beskriver en metod att använda nanoimprintlitografi med stora guldplattor som är 180 nm i diameter för att uppnå verkningsgrader på 13.8% för nanotrådsbaserade p-i-n solceller. Problemet med tekniken är att vid växt av mindre nanotrådar nukeleerar inte de litografiskt definerade guldplattorna då guldplattor av en större storlek på nanoskalan växer på bekostnad av mindre guldplattor på nanoskalan genom s.k. Ostwald- ripening. Problemet är inte begränsat till III-V-halvledare, utan även nitridväxt t.ex. GaN-nanotrådar genom att använda en litografisk mask.Article "InP Nanowire Array Solar Cells Achieving 13.8% Efficiency by Exceeding the Ray Optics Limit, 18 January 2013: 263 ”describes one method to use nanoimprint lithography with large gold plates that are 180 nm in diameter to achieve efficiencies of 13.8% for nanowire-based p-i-n solar cells. The problem with technology is that when growing of smaller nanowires do not nucleat the lithographically defined ones the gold plates as gold plates of a larger size on the nanoscale grow on cost of smaller gold plates on the nanoscale by so-called Ostwald- ripening. The problem is not limited to III-V semiconductors, but also nitride plant e.g. GaN nanowires using a lithographic mask.

Problemet blir värre för mindre storlek på nanotrådarna. Detta leder till problem för att åstadkomma ballistisk transport av laddningsbärare.The problem gets worse for smaller size of nanowires. This leads to problems in achieving ballistic transport of charge carriers.

Att deponera nanokolloider på ett substrat t.ex. med s.k. spin-coating för nanotrådsväxt är en metod som inte varit framgångsrik. Problemet med tekniken är att nanokolloiderna deponeras slumpmässigt på substratet, vilket leder till oornad nanotrådsväxt.To deposit nanocolloids on a substrate e.g. with s.k. spin-coating for nanowire growth is a method that has not been successful. The problem with the technique is that the nanocolloids are deposited randomly on the substrate, leading to unfermented nanowire growth.

Artiklen “Journal of Light-Emitting Diodes Vol 2, No. 1, 2010” beskriver problematiken för speciellt gröna III-N-baserade lysdioder. Även om högeffektiva lysdioder baserade på GaN finns tillgängliga på marknaden, så är prestandan för InXGabXN-baserade lysdioder med grön elektroluminiscens fortfarande dålig. Det beror på att det höga indium- innehållet som krävs i det aktiva lagret för grön emission orsakar problem.Articles “Journal of Light-Emitting Diodes Vol 2, No. 1, 2010 ”describes the problem of especially green III-N-based LEDs. Although high-efficiency LEDs based on GaN are available on the market, so is the performance of InXGabXN-based LEDs with green electroluminescence still poor. This is because the high indium the content required in the active layer for green emission causes problems.

Speciellt är det den höga temperaturen vid växt av pGaN som orsakar att indium migrerar ut ur det aktiva lagret. Detta orsakar sämre prestanda för dessa lysdioder. Vidare är de multipla kvantbrunnarna som är speciellt svårkonfigurerade på grund av Stark-effekter dvs polarisationsfältet för polär GaN. Vid växt av heterostrukturer på icke-polära plan för nanotrådar orskar heterostru kturerna spänning, vilket ger upphov till Stark-effekter på samma sätt som vid växt på polära plan vid bulkväxt. Detta leder till ett ofördelaktigt blåskift av elektroluminiscensen.In particular, it is the high temperature during growth of pGaN that causes that indium migrates out of the active layer. This causes poorer performance too these LEDs. Furthermore, the multiple quantum wells are special difficult to configure due to Stark effects ie the polarization field for polar GaN. When growing heterostructures on non-polar planes for nanowires the heterostructures cause voltage, which gives rise to Stark effects in the same way as when growing on polar planes when growing in bulk. This leads to an unfavorable blue shift of the electroluminescence.

Boken “Oxide and Nitride Semiconductors: Processing, Properties and Applications” beskriver hur växthastigheten och att ett högt reaktortryck är avgörande för pGaN med hög hålkoncentration där pGaN växes med ett CpzMg/NHg förhållande på 1.5 - 10-3 och en växthastighet på 3 um/h. Att växa nanotrådarna vid ett högt reaktortryck är inte möjligt med självkatalytiska pGaN-kärntrådar.The book “Oxide and Nitride Semiconductors: Processing, Properties and Applications ”describes how the growth rate and that a high reactor pressure is crucial for pGaN with a high hole concentration where pGaN grows by one CpzMg / NHg ratio of 1.5 - 10-3 and a growth rate of 3 μm / h. To growing the nanowires at a high reactor pressure is not possible with self-catalytic pGaN core strands.

En annan metod är att man använder sig av ett självorganiserat lager av nanokolloider på ett substrat. Problemet med tekniken är att det blir alldeles för tätt mellan partiklarna då avståndet mellan nanotrådarna i praktiken blir försumbar och leder till missväxt.Another method is to use a self-organized layer of nanocolloids on a substrate. The problem with technology is that it becomes far too close between the particles when the distance between the nanowires in the practice becomes negligible and leads to malnutrition.

Vidare anser fackmän att tekniken att använda kolloidpartiklar för nanotrådsväxt har för låg renhet. Detta framgår av licentiatavhandlingen ”Maria Messing, Gold Particles for Growth of Semiconductor Nanowires, 2009”. Kolloidala nanopartiklar är de minst rena jämfört med aerosolmetoden och nanoimprintlitografiskt definierade partiklar, vilket skulle utgöra ett hinder för att använda dessa för nanotrådsväxt.Furthermore, those skilled in the art consider the technology to use colloidal particles to nanowire plant has too low purity. This is stated in the licentiate dissertation Maria Messing, Gold Particles for Growth of Semiconductor Nanowires, 2009 ”. Colloidal nanoparticles are the least pure compared to the aerosol method and nanoimprint lithographically defined particles, which would be an obstacle to using these for nanowire growth.

Dokumenet "G.-C. Yi (ed.), Semiconductor Nanostructures for Optoelectronic Devices, NanoScience and Technology, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2012” beskriver den generella tekniska ståndpunkten för VLS-assisterad nanotrådsväxt för optoelektronik. Dokumentet beskriver hur vissa problem måste lösas för att använda nanotrådarna för optoelektronik. Ett problem är kontroll över diameter, vertikal växt, kärn- skal-nanotrådar och kompositionskontroll inklusive dopning av nanotrådarna. Ett annat problem är att växa nanotrådar med guldnanopartiklar för kiselnanotråds-CMOS. Guldpartiklarna kontaminerar kiselnanotrådarna som ett resultat av legering med kisel.Document "G.-C. Yi (ed.), Semiconductor Nanostructures for Optoelectronic Devices, NanoScience and Technology, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2012 ”describes the general technical position for VLS-assisted nanowire growth for optoelectronics. The document describes how certain problems must be solved to use the nanowires for optoelectronics. One problem is control over diameter, vertical growth, core shell nanowires and composition control including doping of the nanowires. Another problem is to grow nanowires with gold nanoparticles for silicon nanowire CMOS. The gold particles contaminate the silicon nanowires as a result of alloying with silicon.

Kontamineringen kan orsaka en degradering av de optiska egenskaperna för nanotrådarna genom stördopningen i bandgapet. Vidare är inte guldpartiklar kompatibla med CMOS på grund av den höga diffusiviteten, vilket gör att guld migrerar på ytan och gör det svårt att kontrollera växten av kiselnanotrådar. Dokumentet beskriver platina och aluminium som lämpliga kandidater för kiselnanorråas-civios.The contamination can cause a degradation of the optical properties for the nanowires through the interference doping in the band gap. Further is not gold particles compatible with CMOS due to the high diffusivity, which causes gold to migrate to the surface and make it difficult to control the plant of silicon nanowires. The document describes platinum and aluminum as suitable candidates for silicon nanorabase civiosis.

Dokumentet “High-Performance Nanowire Electronics and Photonics and Nanoscale Patterning on Flexible Plastic Substrates, McALPINE et al.: HIGH-PERFORMANCE NANOWIRE ELECTRONICS AND PHOTONICS AND NANOSCALE PATFERNING” beskriver den generella tekniska ståndpunkten för nanotrådsväxt på flexibla plastsubstrat. Plastsubstrat kan nanomönstras genom nanoimprintlitografi vid rumstemperatur.The document “High-Performance Nanowire Electronics and Photonics and Nanoscale Patterning on Flexible Plastic Substrates, McALPINE et al .: HIGH-PERFORMANCE NANOWIRE ELECTRONICS AND PHOTONICS AND NANOSCALE PATFERNING ”describes the general technical position for nanowire growth on flexible plastic substrates. Plastic substrate can nanomemplated by nanoimprint lithography at room temperature.

De optiska egenskaperna hos nanotrådar beror av deras diameter.The optical properties of nanowires depend on their diameter.

Bandgapet för kiselnanotrådar blir större när kiselnanotrådarnas diametrar är mindre än 10 nm. Diametrar på kiselnanotrådar som är mindre än 10 nm ändrar bandgapet från indirekt till direkt för kisel. Mindre nanopartikelradie ökar den kemiska potentialen, vilket gör att det blir svårt att växa nanotrådar med liten diameter för att uppnå 1D-effekter med radiell begränsning av laddningsbärare. Genom att styra bandgapets storlek vid nanoskalan med nanopartiklarna kan luminiscensen från nanotrådarna styras.The band gap for silicon nanowires becomes larger when the diameters of the silicon nanowires is less than 10 nm. Diameters of silicon nanowires smaller than 10 nm changes the bandgap from indirect to direct for silicon. Less nanoparticle radius increases the chemical potential, which makes it difficult to grow small diameter nanowires to achieve 1D effects with radial restriction of charge carriers. By controlling the bandgapets size at the nanoscale with the nanoparticles can the luminescence from the nanowires are controlled.

Vidare beskriver dokumentet att kompatibiliteten mellan metallpartiklar för växt med VLS-mekanism måste utforskas. Problemet med tekniken är att även om nanotrådar kan växas med enkelhet från nanopartiklar måste dessa vara kompatibla med CMOS. Ett annat problem är att uppskalning av nanotrådstekniken för standardiserad nanotrådsväxt och pålitliga nanotrådsväxtprocesser.Furthermore, the document describes the compatibility between metal particles for plant with VLS mechanism must be explored. The problem with technology is that although nanowires can be grown with simplicity from nanoparticles must these be compatible with CMOS. Another problem is that upscaling of nanowire technology for standardized nanowire growth and reliable nanowire growth processes.

Dokumentet US 20110315553A1 beskriver ett billigt sätt att rena kolloidala nanopartiklar på så lite som 2 min med en elektrisk rengöring.Document US 20110315553A1 describes an inexpensive way to clean colloidal nanoparticles in as little as 2 minutes with an electric cleaner.

Nanopartiklarna rengörs från oönskat material.The nanoparticles are cleaned of unwanted material.

I det följande kommer problemen för den kända tekniken att beskrivas sammanfattat: Ett problem med den kända tekniken är att nanopartiklarnas lägen blir slumpmässiga.In the following, the problems of the prior art will be described summarized: A problem with the prior art is that the positions of the nanoparticles become random.

Ett annat problem är att det är svårt att använda aerosol-metoden som medför stor varians på aerosol-partiklarna.Another problem is that it is difficult to use the aerosol method as causes great variance in the aerosol particles.

Ett annat problem är att det är svårt att göra mer avancerade komponenter med vertikala nanotrådar när dessa växer med olika längder, vilket där växthastigheten beror av radien på nanopartikeln.Another problem is that it is difficult to do more advanced components with vertical nanowires as they grow by different lengths, which where the growth rate depends on the radius of the nanoparticle.

Ett annat problem är att nanotrådar med nanokolloider direkt på ett substrat ger slumpmässig deponering.Another problem is that nanowires with nanocolloids directly on one substrate gives random deposition.

Ett annat problem är att kontaktera vertikalt växta nanotrådar, för att tillverka elektriska komponenter, är svårt eller omöjligt med den kända tekniken.Another problem is to contact vertically grown nanowires, in order to manufacture electrical components, is difficult or impossible with the known the technique.

Ett annat problem är att dispersiteten för hålstorlekarna med nanoimprintlitografi, som är den mest kommersiella litografiska metoden att mönstra substrat med för nanotrådsväxt, orsakar missväxt då dispersiteten påverkar nukleeringsbarriären och nanotrådarnas diametrar bestäms av de dispersa hålstorlekarna.Another problem is that the dispersity of the hole sizes with nanoimprint lithography, which is the most commercial lithographic method to pattern substrates with for nanowire growth, causes misgrowth then the dispersity affects the nucleation barrier and the diameters of the nanowires determined by the dispersed hole sizes.

Ett annat problem är att uppnå hög p-dopning för pn-dioder baserade på III-N-nanotrådar. Även om kvantbrunnen ger hög intensitet för fotoluminiscensen och har rätt våglängd i fotolumininscensspektrat måste nanotrådens dopning ge upphov till ett banddiagram för en diodstruktur när nanotråden används som diod. Det finns ett behov att tillhandahålla alternativ för att växa III-N-nanotrådar.Another problem is to achieve high p-doping for pn-diodes based on III-N nanowires. Although the quantum well provides high intensity for photoluminescence and has the correct wavelength in the photoluminescence spectrum must the doping of the nanowires gives rise to a band diagram for a diode structure when the nanowire is used as a diode. There is a need to provide options for growing III-N nanowires.

PRoBLEMLösNING Föreliggande uppfinning avser att eliminera, förhindra eller övervinna de nämnda problemen med den kända tekniken, vilket skulle utgöra ett steg mot tillämpning av nanotrådar med kontrollerbar nanotrådsväxt genom att den har de i de efterföljande patentkraven angivna särdragen. Den löser också problemet med att växa nanotrådar av olika materialsystem på samma substrat, men även olika dopade nanotrådar. Den löser också problemet med att kontaktera vertikalt växta nanotrådar. Detta skulle dessutom innebära ett viktigt steg mot tillämpningar av nanotrådar för nästa generations integrerade kretsar (ULSI) för chip-noderna 14 nm, 10 nm och 5 nm. Föreliggande uppfinning löser även problemet med att tillverka nanotrådsbaserade bildskärmar genom R(III-V),G(III-V),B(III-N)- nanotrådslysdioder. Föreliggande uppfinning löser även problemet med att öka verkningsgraden för nanotrådsbaserade solceller med ett flertal pn- övergångar.Problem solving The present invention seeks to eliminate, prevent or overcome them mentioned problems with the prior art, which would constitute a step against the application of nanowires with controllable nanowire growth through that it has the features specified in the following claims. The also solves the problem of growing nanowires of different material systems on the same substrate, but also different doped nanowires. It also solves the problem of contacting vertically grown nanowires. This would in addition, constitute an important step towards applications of nanowires for next generation integrated circuits (ULSI) for chip nodes 14 nm, 10 nm and 5 nm. The present invention also solves the problem of manufacture nanowire-based monitors through R (III-V), G (III-V), B (III-N) - nanowire LEDs. The present invention also solves the problem of increase the efficiency of nanowire-based solar cells by a number of pn- transitions.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Vad som menas i detta dokumentet med en all-around-gate-elektrod eller all-around-elektrod är en elektrod som väsentligen omsluter en avlång nanostruktur sådan att elektroden är i kontakt med ett oxidlager som omsluter den nämnda avlånga nanostrukturen, i vilken det nämnda oxidlagret är i kontakt med den nämnda avlånga nanostrukturen för att bilda en MOS-struktur (Metal Oxide Semiconductor).BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION What is meant by this document by an all-around gate electrode or an all-around electrode is an electrode that substantially encloses an elongate nanostructure such that the electrode is in contact with an oxide layer which encloses said elongate nanostructure in which said the oxide layer is in contact with said elongate nanostructure to form a MOS (Metal Oxide Semiconductor) structure.

En första aspekt av uppfinningen avser ett förfarande (1000) att tillverka ett flertal avlånga vertikala nanostrukturer (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900) på samma substrat (101, 201, 301,401, 501, 601) innefattande; (1001) att tillhandahålla minst ett hål (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b, 902) i kontakt med ett substrat (101, 201, 301, 401, 501, 601), (1002) att inkorporera nanopartiklar (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 8003b) i minst ett av de nämnda hålen (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b) från en nanopartikelsuspension som innefattar en evaporerande vätskefront (105), och (1003) att hetta upp de nämnda nanopartiklarna (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 803b, 903) i kontakt med det nämnda substratet, föredragsvis över nanopartiklarnas smältpunkt.A first aspect of the invention relates to a method (1000) of manufacturing a plurality of elongate vertical nanostructures (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900) on the same substrate (101, 201, 301,401, 501, 601) including; (1001) to provide at least one hole (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b, 902) in contact with a substrate (101, 201, 301, 401, 501, 601), (1002) to incorporate nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 8003b) in at least one of the mentioned holes (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b) from a nanoparticle suspension which includes an evaporating liquid front (105), and (1003) for heating the said nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 803b, 903) in contact with said substrate, preferably over that of the nanoparticles melting point.

En andra aspekt av uppfinningen avser en nanotrådskomponentmedlem (4000, 4100, 8000, 9000) innefattande; ett första flertal nanotrådar (300, 400) och ett andra flertal nanotrådar (400, 800a, 800b, 900), i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar (300, 800a, 800b, 900) innefattar minst en pn-övergång och det nämnda andra flertalet nanotrådar innefattar minst en pn-övergång, i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar och det nämnda andra flertalet nanotrådar är olika, i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar och de nämnda andra flertalet nanotrådar är växta på samma substrat.A second aspect of the invention relates to a nanowire component member (4000, 4100, 8000, 9000) including; a first plurality of nanowires (300, 400) and a second plurality of nanowires (400, 800a, 800b, 900) in which it said first plurality of nanowires (300, 800a, 800b, 900) comprise at least one pn junction and the said second plurality of nanowires comprises at least one pn junction, in which said first plurality nanowires and the said second plurality of nanowires are different, in which it said first plurality of nanowires and said second plurality nanowires are grown on the same substrate.

En tredje aspekt av uppfinningen avser ett CMOS-nanostruktursystem (6000) innefattande; en första MOS-nanostruktur och en andra MOS- nanostruktur, en första all-around-gate-elektrod (5001a) och en andra all- around-gate-elektrod (5001b), i vilken den första MOS-nanostrukturen innefattar; en n-dopad del av ett substrat (501a), en elektrisk avlång terminalelektrod (500a, 500a, 600a, 600b) vinkelrätt mot det nämnda substratet och en vertikalt växt p-dopad nanotråd (400a), och i vilken det nämnda n-dopade substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (400a) och i kontakt med den nämnda avlånga terminalelektroden (500a, 600a), och en andra MOS- nanostruktur, i vilken den andra MOS-nanostrukturen innefattar en p- dopad del av ett substrat (501b), en elektrisk avlång terminalelektrod (500b, 600b) vinkelrätt mot det nämnda substratet och en vertikalt växt n-dopad nanotråd (400b), och i vilken den nämnda n-dopade delen av substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (400a) och i kontakt med den nämnda avlånga terminalelektroden (500a, 600a), och i vilken den nämnda p-dopade delen av substratet (501b) är i kontakt med den nämnda n-dopade nanotråden (400b) och i kontakt med den nämnda avlånga terminalelektroden (500b,600b), och i vilken den första p-dopade nanotråden (400a) och den andra n-dopade nanotråden (400b) är i elektrisk kontakt (5002), i vilken den nämnda första all-around-gate-elektroden (5001a) är i elektrisk kontakt med den nämnda första p-dopade nanotråden (400a) och den nämnda andra all- around-gate-elektroden (5001b) är i elektrisk kontakt med den nämnda andra n-dopade nanotråden (400b).A third aspect of the invention relates to a CMOS nanostructure system (6000) including; a first MOS nanostructure and a second MOS nanostructure, a first all-around gate electrode (5001a) and a second all-around gate around-gate electrode (5001b), in which the first MOS nanostructure includes; an n-doped portion of a substrate (501a), an electrical elongate terminal electrode (500a, 500a, 600a, 600b) perpendicular to the said the substrate and a vertically grown p-doped nanowire (400a), and in which said n-doped substrate (501a) is in contact with it said p-doped nanowire (400a) and in contact with said elongated terminal electrode (500a, 600a), and a second MOS nanostructure, in which the second MOS nanostructure comprises a p- doped part of a substrate (501b), an electrically elongated terminal electrode (500b, 600b) perpendicular to said substrate and a vertical plant n-doped nanowire (400b), and in which said n-doped portion of the substrate (501a) is in contact with said p-doped nanowire (400a) and in contact with said elongate terminal electrode (500a, 600a), and in which said p-doped portion of the substrate (501b) is in in contact with said n-doped nanowire (400b) and in contact with said elongate terminal electrode (500b, 600b), and in which the first p-doped nanowire (400a) and the second n-doped the nanowire (400b) is in electrical contact (5002), in which the said the first all-around gate electrode (5001a) is in electrical contact with it said first β-doped nanowire (400a) and said second universal the around-gate electrode (5001b) is in electrical contact with the said other n-doped nanowires (400b).

En fördel med uppfinningen är att den s.k. Ostwaldmognaden (Ostwald ripening) för nanotrådssyntesen minskar, vilket gör att kontrollen över nanotrådsväxten ökar vid fortsatt minskning av nanotrådarnas storlek och nanotrådsdiametern för transistornoderna 14 nm, 10 nm och 5 nm.An advantage of the invention is that the so-called Ostwaldmognaden (Ostwald ripening) for nanowire synthesis decreases, allowing control over nanowire growth increases with continued decrease in the size of nanowires and the nanowire diameter of the transistor nodes 14 nm, 10 nm and 5 nm.

En annan fördel med uppfinningen är att det blir möjligt att använda olika materialssytem för en p-kanal och en n-kanal t.ex. p-dopad InSb för en p- kanal med hög hålmobilitet och en nInAs med hög n-dopning för n- kanalen.Another advantage of the invention is that it becomes possible to use different ones material system for a p-channel and an n-channel e.g. p-doped InSb for a p- channel with high hole mobility and an nInAs with high n-doping for n- the channel.

En annan fördel med uppfinningen att växa nanotrådar enligt uppfinningen är att förfarandet använder syntetiskt producerade nanopartiklar från reagenter så att det blir möjligt att växa nanotrådar med icke-metaller på ett ordnat och enkelt sätt, jämfört med evaporationsmetoder.Another advantage of the invention is to grow nanowires according to the invention is that the process uses synthetically produced nanoparticles from reagents so that it is possible to grow nanowires with non-metals on in an orderly and simple manner, compared to evaporation methods.

En annan fördel med uppfinningen att växa nanotrådar enligt uppfinningen är att ordnad nanotrådsväxt blir oberoende av monodispersiteten för hålstorleken för nanoimprintlitografi för att göra hål på ner till substratet genom en mask.Another advantage of the invention is to grow nanowires according to the invention is that orderly nanowire growth becomes independent of the monodispersity for hole size for nanoimprint lithography to make holes down to the substrate through a mask.

En annan fördel med uppfinningen att växa nanotrådar enligt uppfinningen är att förfarandet leder till avsevärt högre kontroll över nanotrådsväxten när nanotrådarnas diameter minskar, genom att kontrollera storleken på kolloidpartiklarna vid syntes av kolloidpartiklarna och dess inkorporering på ett substrat.Another advantage of the invention is to grow nanowires according to the invention is that the process leads to significantly higher control over the nanowire plant when the diameter of the nanowires decreases, by controlling the size of the colloid particles in the synthesis of the colloid particles and their incorporation on a substrate.

En annan fördel med uppfinningen är att man inte behöver använda sig av ett fosforescerande skikt som för t.ex. blå lysdioder för att få vitt ljus då ett flertal nanotrådar med olika luminiscensvåglängder kan växas på samma substrat i separata processer.Another advantage of the invention is that one does not need to use it a phosphorescent layer which for e.g. blue LEDs to get white light then a plurality of nanowires with different luminescence wavelengths can be grown on the same substrate in separate processes.

En annan fördel med uppfinningen är att det blir möjligt att växa olika dopade nanotrådar med nanopartiklar på samma substrat.Another advantage of the invention is that it becomes possible to grow differently doped nanowires with nanoparticles on the same substrate.

En annan fördel med uppfinningen är att det blir möjligt att växa III-V- nanotrådar och III-N-nanotrådar på samma substrat.Another advantage of the invention is that it becomes possible to grow III-V- nanowires and III-N nanowires on the same substrate.

En annan fördel med uppfinningen är att det blir möjligt att kontaktera vertikalt växa nanotrådar.Another advantage of the invention is that it becomes possible to contact vertically grow nanowires.

En annan fördel med uppfinningen är att det går att växa olika nanotrådar med olika nanopartiklar.Another advantage of the invention is that it is possible to grow different nanowires with different nanoparticles.

En annan fördel med uppfinningen är att det går att växa nanotrådar med oxidpartiklar eller icke-metaller.Another advantage of the invention is that it is possible to grow nanowires with oxide particles or non-metals.

En annan fördel med uppfinningen är att det går att växa ett flertal nanotrådar med olika materialkombinationer på samma substrat, föredragsvis kiselsubstrat.Another advantage of the invention is that it is possible to grow a plurality nanowires with different material combinations on the same substrate, preferably silicon substrate.

En annan fördel med uppfinningen är att nanopartiklarnas lägen blir förutsägbara för kontaktering med elektriska kontakter.Another advantage of the invention is that the positions of the nanoparticles become predictable for contact with electrical contacts.

En annan fördel med uppfinningen är att det blir enklare att göra mer CMOS-komponenter med vertikala nanotrådar när dessa växer med samma längder, där växthastigheten beror av radien på nanopartikeln.Another advantage of the invention is that it becomes easier to do more CMOS components with vertical nanowires as they grow with the same lengths, where the growth rate depends on the radius of the nanoparticle.

En annan fördel med uppfinningen är att nanotrådsdimensionerna blir O . . .. O O 0 oberoende av nanohalens dispersitet for nanohal, da nanotradarnas .. . . .. . . O langder, diametrar, och nukleering bestams av nanopartikelarna | halen.Another advantage of the invention is that the nanowire dimensions become O. . .. O O 0 independent of the dispersion of the nanohalo for nanohal, then the nanotradar ... . ... . O lengths, diameters, and nucleation are determined by the nanoparticles | halen.

En annan fördel med uppfinningen är att nanopartiklarna gör att det blir möjligt att växa pGaN-III-N-kärntrådar med sidoväggar som A-plan. För nukleering av pGaN-kärntrådar med guldpartiklar uppnås en mycket högre växthastighet, vilket ökar p-dopningen av kärntrådar.Another advantage of the invention is that the nanoparticles make it so possible to grow pGaN-III-N core wires with side walls as A-plane. For nucleation of pGaN core wires with gold particles is achieved a much higher growth rate, which increases the p-doping of core threads.

En annan fördel är att nukleeringen av III-N-kärntrådar blir enklare att kontrollera med nanopartiklar med monodispers radie.Another advantage is that the nucleation of III-N core wires becomes easier to check with nanoparticles with monodisperse radius.

En annan fördel är att det blir möjligt att växa III-N-nanotrådar i en första process vid hög temperatur, och sedan växa två stycken olika uppsättningar av III-v-nanotrådar för R(111-v)G(111-v)BuH-m-energisnåla bildskärmar med hög ljusstyrka per watt.Another advantage is that it becomes possible to grow III-N nanowires in a first process at high temperature, and then grow two pieces differently sets of III-v nanowires for R (111-v) G (111-v) BuH-m energy efficient monitors with high brightness per watt.

En annan fördel med att växa III-N-nanotrådarna på buffertlager är att dislokationer i buffertlagret inte nukleerar till nanotrådarna.Another advantage of growing the III-N nanowires on buffer layers is that dislocations in the buffer layer do not nucleat to the nanowires.

En annan fördel med metoden att växa nanotrådarna som kiselsubstrat/pGaN/InXGabXN/nGaN är att kontakter till bulk-c-plan-pGaN kan göras.Another advantage of the method of growing the nanowires as silicon substrate / pGaN / InXGabXN / nGaN is that contacts to bulk-c-plane-pGaN can be made.

En annan fördel med uppfinningen är att det blir möjligt att kontaktera nanotrådar med metalliska kolnanorör växta från guldpartiklar för både kiselnanotråds-CMOS och III-V-CMOS med hög-dielektriska-material t.ex. hafniumoxid HfO2_ En annan fördel är att nanotrådarna kan kontakteras med metallliska kolnanorör mindre än 10 nm i diameter. Detta leder till att när elektroderna skalas ned till den medelfrivägen för elektronerna, sker ingen spridning av elektroner vid korngränserna som för metallerna.Another advantage of the invention is that it becomes possible to contact nanowires with metallic carbon nanotubes grown from gold particles for both silicon nanowire CMOS and III-V CMOS with high-dielectric materials e.g. hafnium oxide HfO2_ Another advantage is that the nanowires can be contacted with metal lis carbon nanotubes smaller than 10 nm in diameter. This leads to when the electrodes are scaled down to the mean free path of the electrons, none occurs scattering of electrons at the grain boundaries as for the metals.

En annan fördel är att metalliska kolnanorör kan växas enkelväggiga med kontrollerade längder och diametrar.Another advantage is that metallic carbon nanotubes can be grown single-walled with controlled lengths and diameters.

En annan fördel är att variationer i nanotrådsdimensioner minskar, vilket minskar perturbationer för laddningsbärarpotentialen och spridning som kan degradera transport-karaktäristiken för CMOS-transistorer.Another advantage is that variations in nanowire dimensions decrease, which reduces perturbations for charge carrier potential and scattering as can degrade the transport characteristics of CMOS transistors.

En annan fördel är att den minskade variationen i nanotrådsdiameter leder till minskade variationer i tröskelspänning för nanotrådsfälteffekttransistorer.Another advantage is that the reduced variation in nanowire diameter leads to reduced variations in threshold voltage for nanowire field effect transistors.

En annan fördel är att det blir möjligt att funktionalisera enkelväggiga kolnanorör för bionanosensorer.Another advantage is that it becomes possible to functionalize single-walled carbon nanotubes for bionanosensors.

En annan fördel är att det blir möjligt att växa ett flertal nanotrådar med olika multipla p-i-n-övergångar på samma substrat, vilket ökar verkningsgraden för nanotrådsbaserade solceller.Another advantage is that it will be possible to grow a number of nanowires with different multiple p-i-n transitions on the same substrate, which increases efficiency of nanowire-based solar cells.

FIGuRFöRTEcKNING I det följande kommer uppfinningen att beskrivas i mer detalj med hänvisning till bifogade figurer, där: Fig. 1A är ett process-schema för förfarandet 1000 att inkorporera nanopartiklar i nanohål.DESIGN OF FIGURES In the following, the invention will be described in more detail with reference to the accompanying figures, where: Fig. 1A is a process diagram of the method 1000 to be incorporated nanoparticles in nanoholes.

Fig 1B-Fig.1D beskriver förfarandet schematiskt, i vilken en wafer sänks ned i en nanopartikelsuspension under evaporation av lösningsmedel.Fig. 1B-Fig. 1D schematically describe the method in which a wafer is immersed down into a nanoparticle suspension during evaporation of solvent.

Fig. 2 är en schematisk figur över III-V nanotrådar eller kiselnanotrådar med nanopartiklar i toppen på nanotrådarna och beskriver en etsbarstruktur som täcker ett nanohål.Fig. 2 is a schematic figure of III-V nanowires or silicon nanowires with nanoparticles at the top of the nanowires and describes one etchable bar structure covering a nano hole.

Fig. 3A är beskriver schematiskt ett tvärsnitt av en hexagonal III-N- nanotråd med M-plans-facetter växt med en nanopartikel sett från sidan på buffertlager med hål ner till bufferlagret genom en mask.Fig. 3A schematically describes a cross section of a hexagonal III-N- nanowire with M-plane facets grown with a nanoparticle seen from the side on buffer layer with holes down to the buffer layer through a mask.

Fig 3B är en schematiskt toppvyav en hexagonal III-N-nanotråd med vertikala M-plansfacetter växt med en nanopartikel. Nanotråden har en p- dopad kärntråd, ett intrinskt skallager på den p-dopade kärntråden och ett yttre n-dopat skallager.Fig. 3B is a schematic top view of a hexagonal III-N nanowire with vertical M-plane facets grown with a nanoparticle. The nanowire has a p- doped core wire, an intrinsic shell layer on the p-doped core wire and a outer n-doped shell layer.

Fig 3C är en schematiskt toppvyav en triangulär III-N-nanotråd växt med en nanopartikel. Nanotråden har en p-dopad kärntråd, ett intrinskt skallager på den p-dopade kärntråden och ett yttre n-dopat skallager.Fig. 3C is a schematic top view of a triangular III-N nanowire grown with a nanoparticle. The nanowire has a p-doped core wire, an intrinsic shell layer on the p-doped core wire and an outer n-doped shell layer.

Fig 3D är en schematiskt toppvyav en triangulär III-N-nanotråd med LED- struktur växt med en nanopartikel. Nanotråden har lysdiodstrukturen pGaN-kärntråd/pAlGaN-skal/iGaN-skal/InHGaXN-skal (kvantbrunn)/ iGaN- skal/nGaN.Fig. 3D is a schematic top view of a triangular III-N nanowire with LED structure grown with a nanoparticle. The nanowire has the LED structure pGaN core wire / pAlGaN shell / iGaN shell / InHGaXN shell (quantum well) / iGaN- skal / nGaN.

Fig. 4A är en schematisk bild av processintegration av III-nitridnanotrådar och III-V nanotrådar på samma substrat från tre stycken separata nanotrådsväxter för en R(III-V)G(III-V)B(III-N)-bildskärm.Fig. 4A is a schematic view of process integration of III nitride nanowires and III-V nanowires on the same substrate from three separate pieces nanowire plants for an R (III-V) G (III-V) B (III-N) monitor.

Fig. 4B är en schematisk bild av processintegration av två olika dopade III-V nanotrådar eller kiselnanotrådar på samma substrat.Fig. 4B is a schematic view of process integration of two different doped III-V nanowires or silicon nanowires on the same substrate.

Fig. 5A är en schematisk bild av en CMOS-nanostruktur med en elektrisk terminalelektrod bestående av sammangjutna metallnanopartiklar.Fig. 5A is a schematic view of a CMOS nanostructure with an electric one terminal electrode consisting of cast metal nanoparticles.

Fig. 5B är en schematisk bild av en CMOS-nanostruktur med en elektrisk terminalelektrod bestående av enkelväggiga metalliska kolnanorör växta från nanopartiklar inkorporerade i nanohål.Fig. 5B is a schematic view of a CMOS nanostructure with an electric one terminal electrode consisting of single-walled metallic carbon nanotubes grown from nanoparticles incorporated into nanoholes.

Fig. 6A-6G är visar schematiskt en process för att tillverka en CMOS- nanostruktur med två stycken olika dopade MOS-nanostrukturer enligt Fig 5A.Figs. 6A-6G schematically show a process for manufacturing a CMOS nanostructure with two different doped MOS nanostructures according to Fig 5A.

Fig. 7 visar ett CMOS-nanostruktursystem där nanotrådarna har skallager för att konfigurera ett anisotropt valensband eller att begränsa elektroner i nanotrådarnas radiella riktning genom spänningar i kristallstrukturen för odopade heterostrukturer.Fig. 7 shows a CMOS nanostructure system where the nanowires have shell layers to configure an anisotropic valence band or to confine electrons in the radial direction of the nanowires by stresses in the crystal structure of undoped heterostructures.

Fig. 8A- Fig 8E beskriver schematiskt ett process-schema för tillverkning av nanotrådsbaserade solceller med ett flertal olika dopade regioner med växt av ett flertal nanotrådar i olika nanotrådsprocesser enligt processmetodiken beskriven i Fig. 6A-6D.Fig. 8A- Fig. 8E schematically describes a process diagram for manufacturing of nanowire-based solar cells with a number of different doped regions with growth of a plurality of nanowires in different nanowire processes according to the process methodology described in Fig. 6A-6D.

Fig. 9 är en schematisk bild av en nanotrådsbaserad solcell med kärn- skal-struktur, processintegration av p-i-n-dioder av III-N-material och p-i- n-dioder av III-V-material och en fotonisk kristall.Fig. 9 is a schematic view of a nanowire-based solar cell with a nuclear scale structure, process integration of p-i-n diodes of III-N materials and p-i-n n-diodes of III-V material and a photonic crystal.

DETALJBESKRIVNING AV UPPFINNING EN En utföringsform av uppfinningen avser ett förfarande (1000) att tillverka ett flertal avlånga vertikala nanostrukturer (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900) på samma substrat (101, 201, 301,401, 501, 601) innefattande; (1001) att tillhandahålla minst ett hål (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b, 902) i kontakt med ett substrat (101, 201, 301, 401, 501, 601), (1002) att inkorporera nanopartiklar (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 8003b) i minst ett av de nämnda hålen (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b) från en nanopartikelsuspension som innefattar en evaporerande vätskefront (105), och (1003) att hetta upp de nämnda nanopartiklarna (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 803b, 903) i kontakt med det nämnda substratet, föredragsvis över nanopartiklarnas smältpunkt. Minst ett hål kan vara övertäckt med en etsbar struktur (104, 204, 304, 404, 804). Processgaser för halvledarväxt kan användas under den nämnda upphettningen för att bilda de nämnda avlånga nanostrukturerna (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900). De nämnda avlånga nanostrukturerna kan vara III-N-nanotrådar (300) och/eller III-V-nanotrådar (400) och/eller kiselnanotrådar (400, 400').DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION EN An embodiment of the invention relates to a method (1000) for manufacturing a plurality of elongate vertical nanostructures (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900) on the same substrate (101, 201, 301,401, 501, 601) including; (1001) to provide at least one hole (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b, 902) in contact with a substrate (101, 201, 301, 401, 501, 601), (1002) to incorporate nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 8003b) in at least one of the mentioned holes (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b) from a nanoparticle suspension which includes an evaporating liquid front (105), and (1003) for heating the said nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 803b, 903) in contact with said substrate, preferably over that of the nanoparticles melting point. At least one hole may be covered with an etchable structure (104, 204, 304, 404, 804). Process gases for semiconductor plants can be used during said heating to form said elongate the nanostructures (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900). The said elongate nanostructures may be III-N nanowires (300) and / or III-V nanowires (400) and / or silicon nanowires (400, 400 ').

De nämnda avlånga nanostrukturerna kan vara metallkontakter (500) eller metalliska kolnanorör (600).The said elongate nanostructures may be metal contacts (500) or metallic carbon nanotubes (600).

En annan utföringsform av uppfinningen avser en nanotrådskomponentmedlem (4000, 4100, 8000, 9000) innefattande; ett första flertal nanotrådar (300, 400) och ett andra flertal nanotrådar (400, 800a, 800b, 900), i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar (300, 800a, 800b, 900) innefattar minst en pn-övergång och det nämnda andra flertalet nanotrådar innefattar minst en pn-övergång, i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar och det nämnda andra flertalet nanotrådar är olika, i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar och de nämnda andra flertalet nanotrådar är växta på samma substrat. Det nämnda första flertalet nanotrådar kan innefatta pn-övergångar som är ett flertal sammankopplade p-i-n-övergångar, och i vilken det nämnda andra flertalet nanotrådar innefattar pn-övergångar som är ett flertal sammankopplade p-i-n-övergångar. Det nämnda första flertalet nanotrådar är III-N-nanotrådar som innefattar minst en kvantbrunn, och det nämnda andra flertalet nanotrådar är III-V-nanotrådar som innefattar minst en kvantbrunn. Det nämnda första flertalet nanotrådar har väsentligen skild dopning från det nämnda andra flertalet nanotrådar, föredragsvis är nanotrådarna p-dopade respektive n-dopade kiselnanotrådar eller III-V-nanotrådar.Another embodiment of the invention relates to a nanowire component member (4000, 4100, 8000, 9000) including; one first plurality of nanowires (300, 400) and a second plurality of nanowires (400, 800a, 800b, 900), in which said first plurality of nanowires (300, 800a, 800b, 900) comprises at least one pn junction and the said second the plurality of nanowires comprise at least one pn junction, in which the said the first plurality of nanowires and the said second plurality of nanowires are different, in which the said first plurality of nanowires and the said others most nanowires are grown on the same substrate. The first mentioned the plurality of nanowires may comprise pn junctions which are a plurality interconnected p-i-n junctions, and in which the said second the plurality of nanowires include pn junctions which are a plurality interconnected p-i-n junctions. The first majority mentioned nanowires are III-N nanowires comprising at least one quantum well, and the said second plurality of nanowires are III-V nanowires comprising at least one quantum well. The mentioned first plurality of nanowires have substantially different doping from said second plurality of nanowires, preferably the nanowires are p-doped and n-doped, respectively silicon nanowires or III-V nanowires.

En annan utföringsform av uppfinningen avser ett CMOS- nanostruktursystem (6000) innefattande; en första MOS-nanostruktur och en andra MOS-nanostruktur, en första och en andra all-around-gate- elektrod (5001a), i vilken den första MOS-nanostrukturen innefattar; en n-dopad del av ett substrat (501a), en elektrisk terminalelektrod (500a, 500a, 600a, 600b), och en vertikalt växt p-dopad nanotråd (400a), i vilken det nämnda n-dopade substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (400a) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500a, 600a), och en andra MOS-nanostruktur, i vilken den andra MOS-nanostrukturen innefattar en p-dopad del av ett substrat (501b), en elektrisk terminalelektrod (500b, 600b) innefattande minst en nanopartikel, och en vertikalt växt n-dopad nanotråd (400b), och i vilken den nämnda n-dopade delen av substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (400a) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500a,600a), och i vilken den nämnda p- dopade delen av substratet (501b) är i kontakt med den nämnda n- dopade nanotråden (400b) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500b, 600b), och i vilken den första p-dopade nanotråden (400a) och den andra n-dopade nanotråden (400b) är i elektrisk kontakt, i vilken den nämnda första alI-around-gate-elektroden (5001a) är i elektrisk kontakt med den nämnda första p-dopade nanotråden (400a) och den nämnda andra alI-around-gate-elektroden (5001b) är i elektrisk kontakt med den nämnda andra n-dopade nanotråden (400b).Another embodiment of the invention relates to a CMOS nanostructure systems (6000) comprising; a first MOS nanostructure and a second MOS nanostructure, a first and a second all-around gate electrode (5001a), in which the first MOS nanostructure comprises; an n-doped portion of a substrate (501a), an electrical terminal electrode (500a, 500a, 600a, 600b), and a vertically grown p-doped nanowire (400a), in which said n-doped substrate (501a) is in contact with it said p-doped nanowire (400a) and in contact with said the terminal electrode (500a, 600a), and a second MOS nanostructure, in which the second MOS nanostructure comprises a β-doped portion of a substrate (501b), an electrical terminal electrode (500b, 600b) comprising at least one nanoparticle, and a vertically grown n-doped nanowire (400b), and in which said n-doped portion of the substrate (501a) is in contact with said p-doped nanowire (400a) and in contact with it said terminal electrode (500a, 600a), and in which the said p- doped portion of the substrate (501b) is in contact with said n- doped nanowire (400b) and in contact with the said the terminal electrode (500b, 600b), and in which the first p-doped the nanowire (400a) and the other n-doped nanowire (400b) are in electrical contact, in which said first all-around gate electrode (5001a) is in electrical contact with said first β-doped the nanowire (400a) and said second all-around gate electrode (5001b) is in electrical contact with said second n-doped the nanowire (400b).

I det följande kommer uppfinningen att beskrivas i mer detalj med hänvisning till bifogade figurer, där: Fig. 1A är ett process-schema för förfarandet 1000 att inkorporera nanopartiklar (103) i nanohål (102). Förfarandet innefattar att dränka substratet i en partikellösning, evaporera en partikellösning från substratet (101), att inkorporera en nanopartikel i ett nanohål, hetta upp substratet (101). I en utföringsfrom används förfarandet för att växa nanotrådar (100). I en annan utföringsfrom används förfarandet 1000 för att göra terminalkontakter (500) till nanotrådar (400). En fördel med förfarandet är att man får bra kontroll över nukleeringsenergin för växt av nanotrådarna genom att reglera guldpartiklarnas monodispersa storlek.In the following, the invention will be described in more detail with reference to the accompanying figures, where: Fig. 1A is a process diagram of the method 1000 to be incorporated nanoparticles (103) in nanoholes (102). The process involves drowning the substrate in a particle solution, evaporate a particle solution from the substrate (101), to incorporate a nanoparticle into a nanohole, heat up the substrate (101). In one embodiment, the method is used to grow nanowires (100). In another embodiment, the method 1000 is used for to make terminal contacts (500) into nanowires (400). An advantage of The procedure is to have good control over the nucleation energy for growth the nanowires by regulating the monodisperse size of the gold particles.

Guldnanokolloider kan syntetiseras genom att reagera t.ex. guldklorid och citronsyra. Olika typer av syror kan användas för att få olika ligander.Gold nanocolloids can be synthesized by reacting e.g. gold chloride and citric acid. Different types of acids can be used to make different ligands.

Liganderna hindrar guldpartiklarna från att klumpa ihop sig. Ett exempel på en kommersiell guldnanopartikel-suspension tillverkas av Ted Pella Inc. med en koncentration på 45-1010 guldnanopartiklar/mL med tanninligander. Förfarandet använder självorganisering med kapillärkraft.The ligands prevent the gold particles from clumping together. An example on a commercial gold nanoparticle suspension manufactured by Ted Pella Inc. with a concentration of 45-1010 gold nanoparticles / mL with tannin ligands. The method uses self-organization with capillary force.

Liganderna på nanokolloiderna kan brytas ned termiskt eller elektrisk rengöring (electropurification). Som ett exempel har citronsyra (ligander) en aktiveringsenergi på 200 kJ/mol för termisk nedbrytning som visats med termogravimetri (DSC). Nanopartiklarna kan vara av metallerna koppar, aluminum, nickel, magnesium, palladium, platina och guld.The ligands on the nanocolloids can be broken down thermally or electrically cleaning (electropurification). As an example, citric acid (ligands) an activation energy of 200 kJ / mol for thermal decomposition as shown with thermogravimetry (DSC). The nanoparticles can be of the metals copper, aluminum, nickel, magnesium, palladium, platinum and gold.

Storleken på partiklarna kan vara 2-50 nm (401,402,403). Givet rengöring av nanokolloiderna med elektrorengöring (electropurification), så påverkas inte nanotrådsväxten. Nukleeringsenergin minskar vid mindre nanotrådsdiameterar enligt uttrycket för den kemiska potentialen.The size of the particles can be 2-50 nm (401,402,403). Given cleaning the nanocolloids with electropurification, this does not affect nanowire growth. The nucleation energy decreases at smaller nanowire diameters according to the expression of the chemical potential.

Nukleeringsenergin för halvledarnukleeringen för nuklei med volymen för en halvcirkel med höjden av ett atomlager vid växt med nanopartiklar kan skrivas som: A AG(r) = -šrzïu šrza, +r1“,- där r är radien på monolagret, Ap skillnaden i kemisk potential mellan en Ga-mättad nanopartikel och nanotrådens monolager, s är den molekylära områdets yta och a,- är ett ytenergin för gränsytan mellan nanopartikeln och C-planet. m) = p.. xGa ZÛ-i Q Ali = AFÅR) = ”nanopartikel _ .unanotråd = kßTln F + R Ga Få A11 Zn: s A Gb arriär _ Den kritiska nukleeringsbarriären kan skrivas som: A G Pâ barriär = T Znl s När radien på nanopartikeln minskar, så ökar drivkraften för nukleering med en låg energibarriär likt energibarriären för ett övergångstillstånd för en kemisk reaktion.The nucleation energy of the nuclear semiconductor nucleation with the volume of a semicircle with the height of an atomic layer when growing with nanoparticles can written as: A AG (r) = -šrzïu šrza, + r1 “, - where r is the radius of the monolayer, Ap is the difference in chemical potential between a Ga-saturated nanoparticle and the nanowire monolayer, s is the molecular one the area of the region and a, - is a surface energy of the interface between the nanoparticle and the C plane. m) = p .. xGa ZÛ-i Q Ali = AFÅR) = ”nanopartikel _ .unanotråd = kßTln F + R Ga Get A11 Zn: s A Gb rear _ The critical nucleation barrier can be written as: A G Pâ barrier = T Znl s As the radius of the nanoparticle decreases, the driving force for nucleation increases with a low energy barrier similar to the energy barrier for a transition state for a chemical reaction.

Växthastigheten kan skrivas i monolager (ML)/min som: Pâ R=R06Xp g .The growth rate can be written in monolayer (ML) / min as: Pâ R = R06Xp g.

Nanotrådslängden kan skrivas som Således bestäms nanotrådarnas längder av nanopartiklarnas radie på grund av Gibbs-Thomson effekter eller Laplace-trycket. Nanotrådarnas längder bestäms av nanopartiklarnas radie på substratet.The nanowire length can be written as Thus, the lengths of the nanowires are determined by the radius of the nanoparticles due to Gibbs-Thomson effects or Laplace printing. The nanowires lengths are determined by the radius of the nanoparticles on the substrate.

Fig 1B -Fig. 1C beskriver hur ett substrat (101) sänks ned i bägare med nanopartiklar (103). Nanopartiklarna inkorporeras i nanohål (102) genom evaporation av lösningsmedel. En vätskefront (105) sveper över substratet (101) vilket ger upphov till en kapillärkraft.Fig. 1B -Fig. 1C describes how a substrate (101) is immersed in beakers with nanoparticles (103). The nanoparticles are incorporated into nanoholes (102) by evaporation of solvent. A liquid front (105) sweeps over the substrate (101) which gives rise to a capillary force.

Fig 1D visar hur nanopartiklar (103) har ändrat läge från att ha varit belägna i nanohålen (102) till toppen på de avlånga nanostrukturerna (100). Nanotrådarna (100) kan vara kiselnanotrådar eller III-V- nanotrådar. Fördelen med utföringsformen är att nanotrådarna blir mer homogena med MOCVD då Ostwald-mognad minskar med monodispers diameter på nanopartiklarna. Fördelen med utföringsformen med kiselnanotrådar är att man med nanokolloiderna kan inkorporera nanopartiklar som är kompatibla med kiselbaserad CMOS t.ex. kopparoxidnanopartiklar.Fig. 1D shows how nanoparticles (103) have changed position from being located in the nano holes (102) to the top of the elongate nanostructures (100). The nanowires (100) may be silicon nanowires or III-V nanowires. The advantage of the embodiment is that the nanowires become more homogeneous with MOCVD as Ostwald ripening decreases with monodispers diameter of the nanoparticles. The advantage of the embodiment with silicon nanowires is that one can incorporate with the nanocolloids nanoparticles that are compatible with silicon-based CMOS e.g. copper oxide nanoparticles.

Fig. 2 är en schematisk figur över nanotrådar (200) som kan vara kiselnanotrådar med nanopartiklar (203) i toppen på nanotrådarna (200).Fig. 2 is a schematic figure of nanowires (200) that may be silicon nanowires with nanoparticles (203) at the top of the nanowires (200).

Figuren visar också ett hindrande växtlager (204). Hålen (202) går ner till ett dopat kiselsubstrat (201). Nanotrådarna (200) är växta ur nanohål (202), men kan även vara växta ur hål ner till kiselsubstratet genom ett AlGaN-buffertlager.The figure also shows an obstructing plant layer (204). The holes (202) go down to a doped silicon substrate (201). The nanowires (200) are grown from nano holes (202), but may also have been grown out of holes down to the silicon substrate by a AlGaN buffer storage.

Fig. 3A är beskriver schematiskt ett tvärsnitt av en hexagonal III-N- nanotråd (300) med M-plans-facetter växt med en nanopartikel (303), sett från sidan, på buffertlager med hål (302) ner till bufferlagret genom en mask. III-nitrid-nanotrådarna (300) kan ha lysdiodstrukturen, sett från insidan till utsidan för en kärn-skal nanotråd; pGaN-kärntråd/pAlGaN- skal/GaN barriär-skal/InXGa1-XN aktivt lager-skal /nGaN barriär-skal/nGaN- skal där C-planet är det mest polära planet för galliumnitrid. C-planet kan bli mest dopat in-situ när nanotråden tillverkas. Bakgrundsdopningen av galliumnitrid är n-typ. Fördelen med utföringsformen är att p-sidan av nanotråden är en kärntråd som dopas in-situ under C-plan-växt och att n- sidan växes som gör att p-dopningen kan ökas. Varje skallager kan vara etsade in-situ till samma höjd som kärnnanotråden för att inte få någon luminiscens från C-planet. Fördelen med in-situ etsade III-N-nanotrådar är att våglängden blir mer definierad då luminiscensen skiljer sig från de olika kristallplanen. Fördelen med utföringsformen är att p-sidan av nanotråden (300) är en kärntråd som dopas in-situ under C-plan-växt och att n-sidan växes som gör att p-dopningen kan ökas. Hög p-dopning orsakar en polaritetsinversion för Gallium-polär GaN där en hög magnesiumkoncentration på ytan är nödvändig för polaritetsinversionen och att ytsegregation spelar en viktig roll, vilket kan förhindras med växt med partikelassisterad nanotrådsväxt. När nanotrådarna (300) växer med användning av metallnanopartiklar utsätts dessa för ett kapillärskift i den termodynamiska jämvikten mellan storleken på nanopartiklarna på grund av diffusion av metallatomer mellan de olika partiklarna om dessa från början är olika stora, vilket förhindras med monodispersa nanokolloider (303).Fig. 3A schematically describes a cross section of a hexagonal III-N- nanowire (300) with M-plane facets grown with a nanoparticle (303), seen from the side, on buffer layer with hole (302) down to the buffer layer through a worm. The III nitride nanowires (300) may have the LED structure, seen from inside to outside of a core-shell nanowire; pGaN core wire / pAlGaN- shell / GaN barrier-shell / InXGa1-XN active layer-shell / nGaN barrier-shell / nGaN- shells where the C-plane is the most polar plane of gallium nitride. The C-plane can be most doped in-situ when the nanowire is manufactured. The background doping of gallium nitride is n-type. The advantage of the embodiment is that the p-side of the nanowire is a core wire that is doped in-situ during C-plane growth and that n- the side grows which means that the p-doping can be increased. Each shell layer can be etched in-situ to the same height as the core nanowire so as not to get any luminescence from the C-plane. The advantage of in-situ etched III-N nanowires is that the wavelength becomes more defined as the luminescence differs from those different crystal planes. The advantage of the embodiment is that the p-side of The nanowire (300) is a core wire doped in-situ during C-plane growth and that the n-side grows which means that the p-doping can be increased. High p-doping causes a polarity inversion for Gallium-polar GaN where a high magnesium concentration on the surface is necessary for the polarity inversion and that surface segregation plays an important role, which can be prevented with growth with particle-assisted nanowire plant. When the nanowires (300) grow with use of metal nanoparticles, they are subjected to a capillary shift in it thermodynamic equilibrium between the size of the nanoparticles due of diffusion of metal atoms between the different particles if these from the beginning are different sizes, which is prevented with monodisperse nanocolloids (303).

In-situ etsning av galliumnitrid på p-planet vid självkatalytisk växt kan ske sker enligt: Ga + NH3 = GaN + 3/2 H2 där jämviktskonstanten för reaktionen kan skrivas som 3/2 Kem = <_pßap~flß) z PHš/Z ZNH3ZG3 där Z. är partitionsvibrationsfunktionerna för respektiva reagent.In-situ etching of gallium nitride on the p-plane in self-catalytic growth can take place takes place according to: Ga + NH3 = GaN + 3/2 H2 there the equilibrium constant of the reaction can be written as 3/2 Kem = <_pßap ~ fl ß) z PHš / Z ZNH3ZG3 where Z. is the partition vibration function of the respective reagent.

Den relativa övermättnaden 1 + v kan skrivas som PGaPNH ~ =<4> V pHä/Z Keqff) Om v < 0 in-situ etsas GaN och om v > 0 deponeras GaN.The relative supersaturation 1 + v can be written as PGaPNH ~ = <4> V pHä / Z Keqff) If v <0 in-situ, GaN is etched and if v> 0, GaN is deposited.

Fig 3B är en schematiskt toppvyav en hexagonal III-N-nanotråd (300) med vertikala M-plansfacetter växt med en nanopartikel (303).Fig. 3B is a schematic top view of a hexagonal III-N nanowire (300) with vertical M-plane facets grown with a nanoparticle (303).

Nanotråden (300) har en p-dopad kärntråd (310), ett intrinskt skallager på den p-dopade kärntråden (310) och ett yttre n-dopat skallager (315).The nanowire (300) has a p-doped core wire (310), an intrinsic shell layer on the p-doped core wire (310) and an outer n-doped shell layer (315).

En fördel med utföringsformen är att när ljus når toppytan på nanotråden absorberas en större mängd solljus än för axiellt växta nanotrådar (300) på grund av den större ytan av intrinskt halvledarlager.An advantage of the embodiment is that when light reaches the top surface of the nanowire absorbs more sunlight than axially grown nanowires (300) due to the larger surface area of the intrinsic semiconductor layer.

Fig 3C är en schematiskt toppvyav en triangulär III-N-nanotråd (300) växt med en nanopartikel (303). Nanotråden har en p-dopad kärntråd (310), ett intrinskt skallager på den p-dopade kärntråden och ett yttre n-dopat skallager (315). En fördel med utföringsformen är att när ljus når toppytan på nanotråden (300) absorberas en större mängd solljus än för axiellt växta nanotrådar på grund av den större ytan av intrinskt halvledarlager. En annan fördel med utföringsformen jämfört med kärn- skal-nanotråden (300) i Fig. 3B är att A-planet har högre ytenergi än M- planet, vilket ger högre n-dopningen av kärntråden under växt av det n- dopade skallagret. Den p-dopade kärntråden (310) kan vara p-dopad med Fig 3D är en schematiskt toppvyav en triangulär III-N-nanotråd (300) med LED-struktur växt med en nanopartikel. Nanotråden har lysdiodstrukturen pGaN-kärntråd (310)/pA|GaN-ska| (311)/iGaN-ska| (312) /InHGaXN-skal (313) (kvantbrunn)/ iGaN-skal (314)/nGaN (315).Fig. 3C is a schematic top view of a triangular III-N nanowire (300) plant with a nanoparticle (303). The nanowire has a p-doped core wire (310), an intrinsic shell layer on the p-doped core wire and an outer n-doped shell bearings (315). An advantage of the embodiment is that when light reaches the top surface of the nanowire (300) absorbs a greater amount of sunlight than before axially grown nanowires due to the larger surface area of the intrinsic semiconductor bearings. Another advantage of the embodiment over the core the shell nanowire (300) in Fig. 3B is that the A-plane has higher surface energy than the M-plane plane, which gives higher n-doping of the core wire during growth of the n- doped skull layer. The p-doped core wire (310) may be p-doped with Fig. 3D is a schematic top view of a triangular III-N nanowire (300) with LED structure grown with a nanoparticle. The nanowire has the LED structure pGaN core wire (310) / pA | GaN-ska | (311) / iGaN-ska | (312) / InHGaXN shell (313) (quantum well) / iGaN shell (314) / nGaN (315).

En fördel med utföringsformen jämfört med hexagonala nanotrådar växta med M-plansfacetter i Fig. 3B är att C-planet har högst växthastighet, vilket ger högre p-dopning av kärntråden (310).An advantage of the embodiment compared to hexagonal nanowires grown with M-plane facets in Fig. 3B is that the C-plane has the highest growth rate, resulting in higher p-doping of the core wire (310).

Fig. 4A är en schematisk bild av processintegration (4000) av III- nitridnanotrådar (300) och III-V nanotrådar (400) på samma substrat.Fig. 4A is a schematic view of process integration (4000) of III nitride nanowires (300) and III-V nanowires (400) on the same substrate.

Fördelen med utföringsformen är att det gör det möjligt att täcka hela ljusspektrat för att göra lysdioder (totalt sett) som ger vitt ljus på billiga kiselsubstrat (401). En annan fördel med utföringsformen är att man inte behöver använda sig av t.ex. ett fosforescerande skikt som för t.ex. blå lysdioder för att få vitt ljus. Nanotrådarna (400,300) kan vara konfiguerarade för röd och grön elektroluminiscens från III-V-nanotrådar (300) och blå elektroluminiscens från blå III-N-nanotrådar (300) (noteras häri som R(III-V),G(III-V),B (III-N). En fördel med utföringsformen är att III-N-legeringar kan kombineras med III-V-legeringar för att konfigurera bandgapen för RGB-lysdioder. Bandgapet för InHGaXN konfigureras för blå elektroluminiscens och halvledarlegeringen AlyGa1-yAsXP1-X konfiguerars för röd respektive grön elektroluminiscens. Dopatomerna från respektive sida om kvantbrunnen migrerar till kvantbrunnens botten i diodstrukturen för både positiva och negativa laddningsbärare. Fördelen med utföringsformen är att det nämnda pAlGaN-skalet (311) hjälper till synergistiskt att begränsa elektronerna till InXGaHN-kvantbrunnen utöver storlekseffekterna för den 2-dimensionella elektrongasen för pn- övergången. En annan fördel är att när nanotrådarna (300, 400) växes mindre än 20 nm uppnås ballistisk transport genom nanotrådarna, vilket bidrar till mer energisnåla lysdioder. En fördel med att växa kärn-skal-III- nitridnanotrådar (300) och III-V nanotrådar (400) på samma substrat är att det blir möjligt att göra nanotrådsbaserade bildskärmar där man växer specifika nanotrådar (300, 400) på olika mikrostora ytor. Exempel på färger på elektroluminiscensen är röd, grön och blå där den blå färgen kommer från nitridnanotrådar (300) och röd och grön kommer från III-V nanotrådars kvantbrunnar. Enligt utföringsformen är nanotrådarna (300, 400) växta i fallande temperatur; III-nitrid nanotrådar (300), sedan III-V nanotrådar (400) med guldpartiklar. III-nitrid-nanotrådarna kan ha lysdiodstrukturen sett från insidan till utsidan för en kärn-skal nanotråd; pGaN-kärnrråd (310) / pAicaw-skai (311)/ GaN barriär-skalan) /InXGaHN aktivt lager-skal (313)/ nGaN-barriär-skal (314)/ nGaN-skal (315).The advantage of the embodiment is that it makes it possible to cover the whole light spectrum to make LEDs (overall) that provide white light on cheap silicon substrate (401). Another advantage of the embodiment is that one does not need to use e.g. a phosphorescent layer which for e.g. blue LEDs to get white light. The nanowires (400,300) can be configured for red and green electroluminescence from III-V nanowires (300) and blue electroluminescence from blue III-N nanowires (300) (note herein as R (III-V), G (III-V), B (III-N). An advantage of the embodiment is that III-N alloys can be combined with III-V alloys to configure bandgap for RGB LEDs. The InHGaXN bandgap is configured for blue electroluminescence and semiconductor alloy AlyGa1-yAsXP1-X are configured for red and green electroluminescence, respectively. The doping atoms from respectively side of the quantum well migrates to the bottom of the quantum well in the diode structure for both positive and negative charge carriers. The advantage of the embodiment is that the said pAlGaN shell (311) helps synergistically to limit the electrons to the InXGaHN quantum well beyond the magnitude effects of the 2-dimensional electron gas for pn- the transition. Another advantage is that when the nanowires (300, 400) grow less than 20 nm, ballistic transport is achieved through the nanowires, which contributes to more energy-efficient LEDs. An advantage of growing core-shell-III- nitride nanowires (300) and III-V nanowires (400) on the same substrate are that it will be possible to make nanowire-based monitors where you grow specific nanowires (300, 400) on different microstatic surfaces. Examples of colors of the electroluminescence are red, green and blue where the blue color comes from nitride nanowires (300) and red and green come from III-V nanowire quantum wells. According to the embodiment, the nanowires (300, 400) grown in falling temperature; III-nitride nanowires (300), then III-V nanowires (400) with gold particles. The III nitride nanowires may have the LED structure seen from the inside to the outside of a core-shell nanowire; pGaN core advice (310) / pAicaw skai (311) / GaN barrier scale) / InXGaHN active layer shell (313) / nGaN barrier shell (314) / nGaN shell (315).

Fig. 4B är en schematisk bild av III-V-nanotrådar (400) som visar på processintegration (4100) av två olika dopade III-V nanotrådar (400, 400') på samma substrat. Fördelen med utföringsformen är att det blir möjligt att växa en p-kanal som en nanotråd (400) och en n-kanal som en annan nanotråd (400'). Monodispersa nanokolloider (403) kan inkorporeras med en kapillärkraft som uppstår under evaporation av lösningsmedel från en nanokolloidsuspension genom att placera substratet i en vinkel mot ytans vätskefront (105). Kapillärkraften uppstår vid evaporeration av lösningsmedel så att vätskefronten (105) sveper över substratet och inkorporerar nanopartiklarna (403, 403') när substratet befinner sig i en bägare av nanopartikelsuspensionen. Lösningsmedlet skulle kunna vara etanol som hettas upp på en värmeplatta.Fig. 4B is a schematic view of III-V nanowires (400) showing process integration (4100) of two different doped III-V nanowires (400, 400 ') on the same substrate. The advantage of the embodiment is that it becomes possible to grow a p-channel as a nanowire (400) and an n-channel as one other nanowire (400 '). Monodisperse nanocolloids (403) can incorporated with a capillary force arising during evaporation of solvent from a nanocolloid suspension by placing the substrate at an angle to the liquid front of the surface (105). Capillary force arises at evaporation of solvent so that the liquid front (105) sweeps over the substrate and incorporates the nanoparticles (403, 403 ') when the substrate is in a beaker of the nanoparticle suspension. The solvent could be ethanol heated on a hot plate.

Fig. 5A är en schematisk bild av en CMOS-nanostruktur (5000) med en elektrisk terminalelektrod (500) bestående av sammangjutna metallnanopartiklar (503, 503'). Fördelen med uföringsformen är att det blir möjligt att kontaktera nanotråden med förfarandet 1000 med metallnanopartiklar. Den elektriska terminalelektroden (500) står vertikalt vinkelrätt mot substratet (501) och innefattar ett flertal nanopartiklar (503, 503') som är sammangjutna under upphettning över smältpunkten (Tm) för nanopartiklarna (503, 503'). Smältpunkten för nanopartiklarna (503, 503') kan skrivas som; Tm = Tmbulku -I::S1d) , där smältpunkten är mindre än för bulkmetallerna för små nanokolloider t.ex. 2-5 nm.Fig. 5A is a schematic view of a CMOS nanostructure (5000) having a electrical terminal electrode (500) consisting of molded together metal nanoparticles (503, 503 '). The advantage of the embodiment is that becomes possible to contact the nanowire with the method 1000 with metal nanoparticles. The electrical terminal electrode (500) is vertical perpendicular to the substrate (501) and includes a plurality of nanoparticles (503, 503 ') which are cast together while heating above the melting point (Tm) for the nanoparticles (503, 503 '). The melting point of the nanoparticles (503, 503 ') can be written as; Tm = Tmbulku -I :: S1d), where the melting point is smaller than for the bulk metals for small nanocolloids e.g. 2-5 nm.

Fig 5B. visar en MOS-nanostruktur (5000) innefattande; minst ett enkelväggigt metalliskt kolnanorör (600) växt på ett substrat (601) genom att dränka substratet i en nanopartikellösning, evaporera lösningsmedel från substratet, att inkorporera en nanopartikel i ett nanohål med en vätskefront (105) och hetta upp substratet tillsammans med processgaser för växt av kolnanorör (600). Den nämnda nanopartikellösningen kan vara rengjord med elektrisk rengöring (electropurification).Fig. 5B. shows a MOS nanostructure (5000) comprising; at least one single-walled metallic carbon nanotube (600) grown on a substrate (601) by soaking the substrate in a nanoparticle solution, evaporate solvent from the substrate, to incorporate a nanoparticle into one nanoholes with a liquid front (105) and heat the substrate together with process gases for growing carbon nanotubes (600). The mentioned the nanoparticle solution can be cleaned with electric cleaning (electropurification).

En process för att växa ett nanotrådsbaserad CMOS-nanostruktursystem visas i Fig 6A-6G: Fig 6A. a) p-dopa och n-dopa ett kiselsubstrat vid bestämda lägen. b) Deponera en kiselnitrid-stop-ets-mask, öppna upp för samtliga hål med EBL i elektronresist eller använd nanoimprintlitografi; och genomför en kiselnitrid-ets med t.ex. HF 9 nm/min. c) Öppna upp hål i påspunnen fotoresist och deponera SiOX med PEcvo för att täcka hålen för kommande växt (III-v-växf #2). d) Inkorporerar nanokolloider i de öppna nanohålen med kapillärkraft där rhål z rnanokolloid och hålens zrnanokolloid- Fig 6B. a) Växa de första III-V-nanotrådarna (III-V-växt #1) enligt befintligt recept. b) Belägger SiOX över hela substratet med mycket liten deponering i hålen för III-v-växr #2.A process for growing a nanowire-based CMOS nanostructure system shown in Figs. 6A-6G: Fig. 6A. a) p-dopa and n-dopa a silicon substrate at certain positions. b) Deposit a silicon nitride stop-etch mask, open up all holes with EBL in electron resist or use nanoimprint lithography; and implements a silicon nitride etch with e.g. HF 9 nm / min. c) Open holes in the applied photoresist and deposit SiOX with PEcvo to cover the holes for the upcoming plant (III-v plant # 2). d) Incorporates nanocolloids into the open nano holes with capillary force where the holes are zananocolloid and the holes Fig. 6B. a) Grow the first III-V nanowires (III-V plant # 1) according to existing prescription. b) Coats SiOX over the entire substrate with very little deposition in the holes for III-v-growth # 2.

Fig 6C. Genomför III-V-växt #2 enligt befintligt recept.Fig. 6C. Carry out III-V plant # 2 according to the existing recipe.

Fig 6D. HF-etsa bort SiOX-täcket.Fig. 6D. HF etch away the SiOX cover.

Fig 6E. a) Väx ett tunt lager HfOZ med ALD. b) Sputtra på ett tunt lager aluminium. c) Spinn på polyimid med spin-coating-utrustning. d) Öppna upp hål i polyimid med EBL.Fig. 6E. a) Grow a thin layer of HfOZ with ALD. b) Sputter on a thin layer of aluminum. c) Spin on polyimide with spin-coating equipment. d) Open holes in polyimide with EBL.

Fig 6F. a) Etsa ner aluminiumlagret som täcker nanotrådarna till polyimidlagrets övre kant med H3PO4 : HNO3 : CHgCOOH. b) Etsa ner HfOZ-täcket på nanotrådarna ner till polyimidlagrets övre kant med BCl3/O2 plasma. c) Etsa bort polyimidlagret med RIE. d) Deponera ett tjockt lager HfOZ med ALD för att täcka nanotrådarna ända upp till nanopartiklarna. f) Använd en fotoresist och UVL för att sputtra på ett lager aluminium som bildar en kontakt för de båda nanotrådarna i serie.Fig. 6F. a) Etch down the aluminum layer covering the nanowires to the upper edge of the polyimide layer with H3PO4: HNO3: CHgCOOH. b) Etch the HfOZ cover on the nanowires down to the upper edge of the polyimide layer with BCl3 / O2 plasma. c) Etch away the polyimide layer with RIE. d) Deposit a thick layer of HfOZ with ALD to cover the nanowires all the way up to the nanoparticles. f) Use a photoresist and UVL to sputter on a layer of aluminum which forms a contact for the two nanowires in series.

Fig 6G. a) Deponera ett tjockt lager av kiselnitrid som ett stop-ets-lager för att öppna upp hål för att bilda kontakter till respektive nanotråd. b) Öppna upp hål i kiselnitridlagret för respektive terminal med elektronresist med EBL, HF-etsa 9 nm/min för kiselnitriden och fortsätt HF-etsa genom SiOX-lagret. Öppna upp hål för kontakt med all-around- gate-elektroderna. d) Etsa ner HfOz i hålen på nanotrådarna ner till kiselnitriden med BCl3/O2 plasma. e) HF-etsa kiselnitriden ner till det dopade kiselsubstratet i hålen för kontakterna. f) Inkorporera metall-nanokolloider i de öppna nanohålen med kapillärkraft där rhål > rnanokolloid (Detta steg kan behöva itereras). g) Hetta upp metallnanokolloiderna över Tm = Tmbulkfl - lfffisld) där smältpunkten är mindre än för bulkmetallerna för små nanokolloider t.ex. 2-5 nm.Fig. 6G. a) Deposit a thick layer of silicon nitride as a stop-etch layer to open holes to form contacts to the respective nanowires. b) Open holes in the silicon nitride bearing for each terminal with electron resist with EBL, HF etch 9 nm / min for silicon nitride and continue HF etching through the SiOX layer. Open holes for contact with all-around- the gate electrodes. d) Etch HfO 2 into the holes on the nanowires down to the silicon nitride with BCl3 / O2 plasma. e) HF etch the silicon nitride down to the doped silicon substrate in the holes for the contacts. f) Incorporate metal nanocolloids into the open nano holes with capillary force where rhål> rnanokolloid (This step may need to be iterated). g) Heat the metal nanocolloids over Tm = Tmbulk fl - lfffisld) there the melting point is smaller than for the bulk metals for small nanocolloids e.g. 2-5 nm.

Fig. 7 är visar en schematiskbild av ett CMOS-nanostruktursystem (6000) med två stycken olika dopade MOS-nanostrukturer enligt Fig 5A. Fördelen med utföringsformen är att CMOS-nanostruktursystemet kan fungera som en CMOS-inverterare med en p-kanal och en n-kanal, en terminalelektrod (5002) som sammanbinder nanotrådarnas emittor respektive kollektor, men även har den all-around-kontakter (5001a, 5001b) i elektrisk serie- kontakt för de båda nanotrådarna (400a, 400b). Den p-dopade nanotråden (400a) skulle kunna vara InSb och den n-dopade nanotråden (400b) kan vara InAs, InP eller GaAs. De nämnda elektriska terminalelektroderna skulle kunna vara metalliska kolnanorör (600) växta från inkorporerade nanopartiklar i nanohål. Grafen är metalliskt och de enkelväggiga kolnanorören blir metalliska när dessa är växta i armstols- riktningen (armchair nanotubes) vinkelrätt mot zigzag-riktningen där rader av hexagoner binds samman längs en linje. All-around-kontakten kan vara grafen som är etsbar med syrgasplasma. De nämna InAs - nanotrådarna (400b) kan ha radieri intervallet 7-18 nm då elektronmobiliteten ökar linjärt i detta intervall. Banden böjs nära pn- övergången, men diskontinuiteter i banden gör att laddningsbärare fångas i en potentialbrunn nära övergången. Spänningar har störst effekter på bandstrukturen nära valensbandet nära F. Banden vid spänningar i kristallstrukturen påverkas av spänningen vilket drar isär valensbanden så att valensbandet blir anisotropt. Detta kan leda till att de positiva laddningsbärarna blir lättare i pn-övergångens riktning. Men även fångningen av laddningsbärare bidrar synergistiskt till samma effekter som spänningen i kristallstrukturen från heterostrukturen. En fördel med utföringsformen är att det med en större nanotrådsdiameter går att uppnå 1D-effekter med radiell begränsning av laddningsbärare.Fig. 7 is a schematic view of a CMOS nanostructure system (6000) with two different doped MOS nanostructures according to Fig. 5A. The advantage with the embodiment is that the CMOS nanostructure system can function as a CMOS inverter with a p-channel and an n-channel, a terminal electrode (5002) connecting the emitters and collectors of the nanowires, but it also has all-around connectors (5001a, 5001b) in electrical series contact for the two nanowires (400a, 400b). The p-doped the nanowire (400a) could be InSb and the n-doped nanowire (400b) can be InAs, InP or GaAs. The mentioned electric the terminal electrodes could be metallic carbon nanotubes (600) grown from incorporated nanoparticles in nanoholes. The graph is metallic and they single-walled carbon nanotubes become metallic when grown in armchair the direction (armchair nanotubes) perpendicular to the zigzag direction there rows of hexagons are bound together along a line. All-around contacts may be graphene etchable with oxygen plasma. The mentioned InAs - the nanowires (400b) may have radii in the range 7-18 nm then electron mobility increases linearly in this range. The straps are bent close to the pn- the transition, but discontinuities in the bands cause charge carriers to be trapped in a potential well near the transition. Tensions have the greatest effects on the band structure near the valence band near F. The bands at stresses in the crystal structure is affected by the voltage which pulls the valence bands apart so that the valence band becomes anisotropic. This can lead to the positive the charge carriers become lighter in the direction of the pn junction. But also the capture of charge carriers contributes synergistically to the same effects as the voltage in the crystal structure from the heterostructure. An advantage of the embodiment is that a larger nanowire diameter can be achieved 1D effects with radial restriction of charge carriers.

Fig. 8A- Fig 8E beskriver schematiskt ett process-schema för tillverkning av nanotrådsbaserade solceller (8000) med ett flertal olika dopade regioner med växt av ett flertal nanotrådar (800a, 800b) i olika nanotrådsprocesser enligt processmetodiken beskriven i Fig. 6A-6D med etsbara täcken eller lager (804a, 804b). Lagren kan vara SiOx deponerat med PECVD och etsbart med vätefluorid. Ett flertal (6 stycken) olika nanotrådar (800a, 800b) med olika p-i-n-diodstrukturer växes på samma substrat (801). En fördelen med utföringsformen är att det blir möjligt att konfigurera nanotrådarna (800a, 800b) för hela absorptionsspektrat för solljus genom att använda olika bandgap med olika III-V-halvledare, III- N-halvledare och/eller III-V-N-halvledare. Nanotrådarna (800a, 800b) har heterostrukturer i deras axiella riktning där nanotrådarna växes med guldpartiklar (803) inkorporerade i hål (802). Fig 8A-8C beskriver hur en etsstege används för att successivt etsa ner SiOx-lager från vänster till höger. Metallnanopartiklar (803) t.ex. kan etsas bort från nanotrådarnas (800a, 800b) toppar, se Fig 8E.Fig. 8A- Fig. 8E schematically describes a process diagram for manufacturing of nanowire-based solar cells (8000) with a number of different doped regions with growth of several nanowires (800a, 800b) in different nanowire processes according to the process methodology described in Figs. 6A-6D with etchable blankets or layers (804a, 804b). The stocks may be SiOx deposited with PECVD and etchable with hydrogen fluoride. Several (6 pieces) different nanowires (800a, 800b) with different p-i-n-diode structures grow on the same substrate (801). An advantage of the embodiment is that it becomes possible to configure the nanowires (800a, 800b) for the entire absorption spectrum for sunlight using different bandgaps with different III-V semiconductors, III- N-semiconductors and / or III-V-N semiconductors. The nanowires (800a, 800b) have heterostructures in their axial direction where the nanowires grow with gold particles (803) incorporated into holes (802). Figures 8A-8C describe how a etching ladder is used to successively etch down SiOx layers from left to right Right. Metal nanoparticles (803) e.g. can be etched away from the nanowires (800a, 800b) peaks, see Fig. 8E.

Fig. 9 är en schematisk bild av en nanotrådsbaserad solcell (9000) där nanotrådarna (300, 900) har med kärn-skal-struktur. Vidare beskriver visar figuren processintegration av p-i-n-dioder av III-N-material och p-i- n-dioder av III-V-material och en fotonisk kristall (920). Den nanotrådsbaserade solcellen (9000) innefattar; minst en III-N-nanotråd (300) med minst en p-i-n-heterostruktur i den nämnda III-N-nanotrådens radiella rikting och en III-V-nanotråd (900) med minst en p-i-n- heterostruktur i dess radiella riktning växta på samma substrat (901) och/eller minst en III-N-nanotråd med minst en p-i-n-heterostruktur i den nämnda III-N-nanotrådens axiella rikting och en III-V-nanotråd med minst en p-i-n-heterostruktur i dess radiella riktning växta på samma substrat (901). En fördel med utföringsformen är att ljusabsorptionen blir större för nanotrådssolcellen (9000). Nanotrådarna (300, 900) har p-i-n- diodstruktur växta i den radiella riktningen och kontakteras med all- around-kontakter (5001) som omsluter nanotrådarna fullständigt eller väsentligen. En terminalelektrod (500) som kontakterar all-around- kontakterna (5001) gör att den nanotrådsbaserade solcellen (9000) släpper in mer ljus. Den nanotrådsbaserade solcellen kan innefatta minst en fotoniskt kristall-lager (920) som hindrar ljus från att passera ut ur solcellen (9000). Det fotoniska kristall-lagret (920) kan vara SiOx deponerat med PECVD ett flertal hål i storleken 5 nm - 800 nm. Fördelen med utföringsformen är att ett flertal nanotrådar med olika heterostrukturer (300,900) och olika gitteranpassningar för p-i-n- diodstrukturer kan växas och användas för nanotrådssolceller. En annan fördel med utföringsformen är att genom att göra tunneldioder i den radiella riktningen för pn-övergångarna kan fotogenererade elektroner tunnla från pn-övergången med lägre bandgap genom utarmningsområdet till valensbandet för pn-övergången med högre bandgap för ett flertal olika heterostrukturer för att täcka hela absorptionsspektrat för solljus med högre absorption av solljus i den vinkelräta riktningen mot skalen.Fig. 9 is a schematic view of a nanowire-based solar cell (9000) there the nanowires (300, 900) have a core-shell structure. Further describes the figure shows the process integration of p-i-n diodes of III-N material and p-i- n-diodes of III-V material and a photonic crystal (920). The nanowire-based solar cell (9000) includes; at least one III-N nanowire (300) having at least one p-i-n heterostructure in said III-N nanowire radial direction and a III-V nanowire (900) with at least one p-i-n- heterostructure in its radial direction grown on the same substrate (901) and / or at least one III-N nanowire having at least one p-i-n heterostructure in it said axial direction of the III-N nanowire and a III-V nanowire with at least one p-i-n heterostructure in its radial direction grown on the same substrate (901). An advantage of the embodiment is that the light absorption is larger for the nanowire solar cell (9000). The nanowires (300, 900) have p-i-n- diode structure grown in the radial direction and are contacted with around connectors (5001) that completely enclose the nanowires or essentially. A terminal electrode (500) which contacts the all-around the contacts (5001) enable the nanowire-based solar cell (9000) lets in more light. The nanowire-based solar cell may comprise at least a photonic crystal layer (920) that prevents light from passing out solar cells (9000). The photonic crystal layer (920) may be SiOx deposited with PECVD a number of holes in the size 5 nm - 800 nm. The advantage with the embodiment is that a plurality of nanowires with different heterostructures (300,900) and different lattice adjustments for p-i-n- diode structures can be grown and used for nanowire solar cells. Another advantage of the embodiment is that by making tunnel diodes in it radial direction of the pn junctions can be photogenerated electrons tunnel from the pn junction with lower bandgap through the depletion area to the valence band for the pn junction with higher bandgap for a plurality different heterostructures to cover the entire absorption spectrum of sunlight with higher absorption of sunlight in the perpendicular direction to the shells.

Exempel på utföringsformer Ett exempel på en utföringsform avser en R(III-V)G(III-V)B(III-N)- bildskärm innefattande; en första mängd växta nanotrådar, en andra mängd växta nanotrådar och en tredje mängd växta nanotrådar, i vilken de nämnda första växta nanotrådarna är III-N-nanotrådar, och i vilken både de nämnda andra nanotrådarna och de nämnda tredje nanotrådarna är III-V-nanotrådar. De tredje nanotrådarnas skallager kan vara fritt infattade på grund av en växt-mask för att förhindra att den andra mängden nanotrådar fortsätter att växa under växten för den tredje mängden nanotrådar. III-N-nanotrådarna kan vara konfigurerade för blå elektroluminiscens. De andra växta nanotrådarna kan vara konfigurerade för röd elektroluminiscens eller grön elektroluminiscens. De tredje växta nanotrådarna kan vara konfigurerade för grön eller röd elektroluminiscens.Examples of embodiments An example of an embodiment relates to an R (III-V) G (III-V) B (III-N) - monitor comprising; a first set of plant nanowires, a second amount of plant nanowires and a third amount of plant nanowires, in which the said first grown nanowires are III-N nanowires, and in which both the said second nanowires and the said third nanowires are III-V nanowires. The shell layers of the third nanowires can be free framed due to one plant worm to prevent the other the amount of nanowires continues to grow during the growth of the third the amount of nanowires. The III-N nanowires may be configured for blue electroluminescence. The other plant nanowires may be configured for red electroluminescence or green electroluminescence. The third grown the nanowires can be configured for green or red electroluminescence.

En annan utföringsform avser en all-around-kontakt som tillverkas enligt processen innefattande; a) att växa ett tunt lager HfOZ med ALD. b) sputtra ett tunt lager aluminium på hafniumoxiden. c) spinna på polyimid med spin-coating-utrusning. d) öppnar upp hål i polyimid med EBL. e) etsa ner aluminiumlagret som täcker nanotrådarna till polyimidlagrets övre kant med H3PO4 : HNO3 : CH3COOH. f) etsa ner HfOZ-täcket på nanotrådarna ner till polyimidlagrets övre kant med BCl3/O2 plasma. g) deponera ett tjockt lager HfOz med ALD för att täcka nanotrådarna ända upp till nanopartiklarna. En fördel med utföringsformen är att nanotrådarna blir fullständigt inkapslade för att slå av och på strömmen som flyter genom nanotrådarna som p-kanaler respektive n-kanaler. En annan fördel är att hafniumoxiden, med en hög dielektrisk konstant, förhindrar att ström flyter mellan de vertikala terminalelektroderna och de p-dopade respektive n-dopade nanotrådarna.Another embodiment relates to an all-around connector manufactured according to the process including; a) to grow a thin layer of HfOZ with ALD. b) sputter a thin layer of aluminum on the hafnium oxide. c) spin on polyimide with spin-coating equipment. d) open holes in polyimide with EBL. e) etch down the aluminum layer covering the nanowires to the upper edge of the polyimide layer with H3PO4: HNO3: CH3COOH. f) etching the HfOZ blanket on the nanowires down to the upper edge of the polyimide layer with BCl3 / O2 plasma. g) deposit a thick layer of HfOz with ALD to cover the nanowires all the way up to the nanoparticles. An advantage of the embodiment is that the nanowires are completely encapsulated to turn the power on and off which flow through the nanowires as p-channels and n-channels, respectively. One another advantage is that the hafnium oxide, with a high dielectric constant, prevents current from flowing between the vertical terminal electrodes and the p-doped and n-doped nanowires, respectively.

Ett exempel på en utföringsform avser process att tillverka R(III- v)G(111_v)B(111-N) nanotrådslysdioder: 1. a) Väx ett buffertlager av AlN/AlGaN på ett kiselsubstrat och väx ett epilager av pGaN på buffertlagret. b) Deponera en kiselnitrid-stop-ets-mask på pGaN, öppnar upp för samtliga hål med EBL i elektronresist eller nanoimprintlitografi; och genomför en kiselnitrid-ets med t.ex. HF 9 nm/min. c) Öppna upp ett flertal första hål i påspunnen fotoresist med UVL och deponera SiOx med PECVD för att täcka de andra hålen för växt #2. d) Öppnar upp ett flertal tredje hål i påspunnen fotoresist med UVL och deponerar SiOx med PECVD med en tjocklek större än för växt #3. 2. a) Inkorporerar nanokolloider enligt förfarandet 1000 i de öppna hålen. b) Väx III-N nanotrådar enligt befintligt recept med övertäckta hål som ska användas till nanotrådsväxt #2 och nanotrådsväxt #3. De nämnda III-N-nanotrådarna kan ha A-plan-sido-facetter. 4. a) HF-etsa bort SiOx-täcket från nanohålen som ska användas för växt #2 där SiOx-täcket för nanotrådsväxt #3 etsas ner samma höjd som för SiOx-täcket för nanotrådsväxt #2. b) Belägg SiOx över hela substratet med mycket liten deponering i hålen för nanotrådsväxt #2. 5. KOH-etsa ner pGaN och buffertlagret ner i de öppnna nanohålen ner till kiselsubstratet. 6. a) Inkorporera nanokolloider enligt förfarandet 1000 i de öppna hålen. b) Rena nanokolloioderna med t.ex. upphettningsprocess, kemisk rengöring, kemisk reaktion eller använd rengjorda nanokolloider. 7. Genomför nanotrådsväxt #2 med växt av III-V-nanotrådar med kärn- skal-diodstruktur på kiselsubstratet i de öppna nanohålen med nanokolloiderna. Skalen på III-V-nanotrådarna växer endast på den fri delen av nanotrådarna. 8. HF-etsa bort SiOx-täcket från nanohålen som ska användas för växt #3. 9. Belägg SiOX över hela substratet med mycket liten deponering i hålen för nanotrådsväxt #3 för att förhindra nukleering III-V-halvledare under nanopartiklarna som användes i nanotrådsväxt #2. (III-V-halvledare nukleerar inte på III-N-halvledare och kräver en temperatur på ca 1000°C för kristalltillväxt. 10. KOH-etsa ner pGaN och buffertlagret ner i de öppnna nanohålen ner till kiselsubstratet. 11. a) Inkorporera nanokolloider enligt förfarandet 1000 i de öppna hålen. b) Rena nanokolloioderna med t.ex. upphettningsprocess, kemisk rengöring, kemisk reaktion eller använder rengjorda nanokolloider. En fördel med att använda nanokolloider under 5 nm är att varje metallnanokolloid är mindre än ett korn och att eventuella korngränser blir i den avlånga nanostrukturens längdriktning. Föredragsvis används kolnanorör som kontakter där kolnanorören växes upp ur hålen från nanokolloiderna. 12. a) Genomför nanotrådsväxt #3 med växt av III-V-nanotrådar med kärn-skal-diodstruktur på kiselsubstratet i de öppna nanohålen med nanokolloiderna där den undre delen av skalen växer vid kanten av SiOx- lagret. 13. HF-etsa ner SiOX-täcket från den övre delen av substratet där skalen på III-V-nanotrådarna blir fritt infattade.An example of an embodiment relates to the process of manufacturing R (III- v) G (111_v) B (111-N) nanowire LEDs: 1. a) Grow a buffer layer of AlN / AlGaN on a silicon substrate and grow one epilager of pGaN on the buffer storage. b) Deposit a silicon nitride stop-etch mask on pGaN, opening up for all holes with EBL in electron resist or nanoimprint lithography; and performs a silicon nitride etch with e.g. HF 9 nm / min. c) Open several first holes in the applied photoresist with UVL and deposit SiOx with PECVD to cover the other holes for plant # 2. d) Opens several third holes in the applied photoresist with UVL and deposits SiOx with PECVD with a thickness greater than for plant # 3. 2. a) Incorporates nanocolloids according to Method 1000 into the open holes. b) Grow III-N nanowires according to existing recipe with covered holes such as to be used for nanowire plant # 2 and nanowire plant # 3. The mentioned The III-N nanowires may have A-plane side facets. 4. a) HF etch the SiOx cover away from the nano holes to be used for plant # 2 where the SiOx cover for nanowire plant # 3 is etched down the same height as for SiOx cover for nanowire plant # 2. b) Coat SiOx over the entire substrate with very little deposition in the holes for nanowire plant # 2. 5. KOH etch down the pGaN and the buffer layer down into the open nano holes down to the silicon substrate. 6. a) Incorporate nanocolloids according to Method 1000 into the open holes. b) Pure the nanocolloids with e.g. heating process, chemical cleaning, chemical reaction or use purified nanocolloids. 7. Perform nanowire plant # 2 with growth of III-V nanowires with core shell-diode structure on the silicon substrate in the open nano-holes with the nanocolloids. The shells of the III-V nanowires grow only on the free part of the nanowires. 8. HF etch the SiOx cover away from the nano holes to be used for the plant # 3. 9. Coat SiOX over the entire substrate with very little deposition in the holes for nanowire plant # 3 to prevent nucleation III-V semiconductors below the nanoparticles used in nanowire plant # 2. (III-V semiconductor does not nucleate on III-N semiconductors and requires a temperature of about 1000 ° C for crystal growth. 10. KOH etch down the pGaN and the buffer layer down into the open nano holes down to the silicon substrate. 11. a) Incorporate nanocolloids according to Method 1000 into the open the holes. b) Pure the nanocolloids with e.g. heating process, chemical cleaning, chemical reaction or using purified nanocolloids. One advantage of using nanocolloids below 5 nm is that each metal nanocolloid is smaller than one grain and that any grain boundaries becomes in the longitudinal direction of the elongate nanostructure. Preferably carbon nanotubes are used as contacts where the carbon nanotubes grow out of the holes from the nanocolloids. 12. a) Carry out nanowire plant # 3 with growth of III-V nanowires with core-shell-diode structure on the silicon substrate in the open nano-holes with the nanocolloids where the lower part of the shells grows at the edge of the SiOx stored. 13. HF etch down the SiOX cover from the upper part of the substrate where the shells on the III-V nanowires become freely framed.

Ett annat exempel på en utföringsform avser ett förfarande att växa nanotrådsdiodstrukturer på ett substrat som innefattar; att tillhandahålla ett substrat som innefattar nanotrådar inrättade vertikalt mot det nämnda substratet, och minst ett mönster med hål i det nämnda substratet, i vilken substratet dränks i en kolloidal nanopartikelsuspension, i vilken nanopartiklar från den nämnda nanopartikelsuspensionen inkorporeras i de nämnda hålen genom minst ett självorganiseringsmedel, i vilken det nämnda minst ett självorganiseringsmedel innefattar en vätskefront som sveper över det nämnda substratet genom evaporation av lösningsmedel för att inkorporera de nämnda nanopartiklarna i de nämnda hålen. Det nämnda minst ett självorganiseringsmedel kan vara en vätskefront som sveper över det nämnda substratet genom evaporation av lösningsmedel för att inkorporera de nämnda nanopartiklarna i de nämnda hålen.Another example of an embodiment relates to a method of growing nanowire diode structures on a substrate comprising; to provide a substrate comprising nanowires arranged vertically against said the substrate, and at least one pattern with holes in said substrate, in which substrate is soaked in a colloidal nanoparticle suspension, in which nanoparticles from said nanoparticle suspension are incorporated into the said holes by at least one self-organizing means, in which it said at least one self-organizing means comprises a liquid front which sweeps over said substrate by evaporation of solvent to incorporate said nanoparticles into said holes. The said at least one self-organizing means may be a liquid front which sweeps over said substrate by evaporation of solvent to incorporate said nanoparticles into said holes.

Ett annat exempel på en utföringsform avser ett nanotrådssubstrat innefattande; ett substrat, ett epilager i samma plan som det nämnda substratet som innefattar ett första flertal av epitaxiellt växta nanotrådar och ett andra flertal av epitaxiellt växta nanotrådar, och vari substratet innefattar minst ett mönster av ett flertal hål i kontakt med det nämnda substratet, i vilken de nämnda första nanotrådarna och andra nanotrådarna är anordnade vinkelrätt mot det nämnda substratet, i vilken åtminstone de nämnda andra nanotrådarna är nukleerade från nanopartiklar från en kolloidal nanopartikelsuspension i de nämnda ett flertal hål, i vilken de nämnda nanopartiklarna är inkorporerade i de nämnda minst ett flertal hål i kontakt med det nämnda substratet med självorganiseringsmedel.Another example of an embodiment relates to a nanowire substrate including; a substrate, an epilayer in the same plane as the said the substrate comprising a first plurality of epitaxially grown nanowires and a second plurality of epitaxially grown nanowires, and wherein the substrate comprises at least one pattern of a plurality of holes in contact with the said the substrate in which the said first nanowires and second the nanowires are arranged perpendicular to said substrate, in which at least the said other nanowires are nucleated from nanoparticles from a colloidal nanoparticle suspension in said one a plurality of holes in which the said nanoparticles are incorporated in the said at least a plurality of holes in contact with said substrate with self-organizing means.

Ett annat exempel på en utföringsform avser ett förfarande att kontaktera nanotrådar innefattande; att tillhandahålla minst ett hål i kontakt med ett substrat, att inkorporera metallnanopartiklar i minst ett av de nämnda hålen, i vilken de nämnda nanopartiklarna hettas upp över sin smältpunkt, i vilken de nämnda smälta inkorporerade nanopartiklarna är i kontakt med en n-dopad eller p-dopad del på det nämnda substratet.Another example of an embodiment relates to a method of contacting nanowires comprising; to provide at least one hole in contact with one substrate, to incorporate metal nanoparticles into at least one of said the holes in which said nanoparticles are heated above their melting point, in which said molten incorporated nanoparticles are in contact with an n-doped or p-doped portion on said substrate.

Ett annat exempel på en utföringsform är ett förfarande att tillverka avlånga vertikala nanostrukturer på ett substrat innefattande; att tillhandahålla minst ett hål i kontakt med ett substrat, att inkorporera nanopartiklar i minst ett av de nämnda hålen för att, i vilken de nämnda nanopartiklarna hettas upp i kontakt med det nämnda substratet, föredragsvis över nanopartiklarnas smältpunkt. Minst ett hål kan vara övertäckt med en etsbar struktur. De nämnda nanopartiklarna kan väljas från gruppen koppar, platina, guld, platina, guld, nickel, kadmium, kobolt och aluminium. De nämnda avlånga nanostrukturerna kan vara III-N- nanotrådar eller III-V-nanotrådar.Another example of an embodiment is a method of manufacturing elongated vertical nanostructures on a substrate comprising; to provide at least one hole in contact with a substrate, to incorporate nanoparticles in at least one of the said holes to, in which the said the nanoparticles are heated in contact with said substrate, preferably above the melting point of the nanoparticles. At least one hole can be covered with an etchable structure. The mentioned nanoparticles can be selected from the group of copper, platinum, gold, platinum, gold, nickel, cadmium, cobalt and aluminum. The said elongate nanostructures may be III-N- nanowires or III-V nanowires.

De nämnda nanopartiklarna kan bilda en metallkontakt. De nämnda nanopartiklarna kan vara rengjorda med elektrisk rengöring (electropurification).The mentioned nanoparticles can form a metal contact. The mentioned the nanoparticles can be cleaned by electric cleaning (electropurification).

Ett annat exempel på en utföringsform är en MOS-nanostruktur innefattande; ett dopat substrat, en elektrisk terminalelektrod bestående av sammangjutna metallnanopartiklar, och en vertikalt växt nanotråd, i vilken det nämnda dopade substratet är i kontakt med den nämnda nanotråden och i kontakt med den nämnda terminalelektroden. Den nämnda MOS-strukturen kan ha den nämnda nanotråden som p-dopad eller n-dopad.Another example of an embodiment is a MOS nanostructure including; a doped substrate, an electrical terminal electrode consisting of of cast metal nanoparticles, and a vertically grown nanowire, in which said doped substrate is in contact with said the nanowire and in contact with said terminal electrode. The said MOS structure may have said nanowire p-doped or n-doped.

I ett annat exempel på en utföringsform växes III-N-kärntrådarna med nanopartiklar, i vilken de nämnda III-N-kärntrådarna har A-plans- sidofacetter och skallagren har A-plansfacetter. Fördelen med att III-N- nanotrådarna har A-plansfacetter är att dessa har en högre växthastighet än M-plansfacetterna, vilket gör det möjligt att nå högre dopning. En annan fördel med att använda A-plansfacetterna är att dessa nukleerar spontant med växt med nanopartiklarjämfört med självkatalyserad III-N- växt. En fördel med att växa nanotrådarna med nanopartiklar är att nanotrådarna nukleerar vid mindre mindre nanopartikel-radie. En annan fördel med utföringsformen är att nanopartiklarna kan växas i ordnade mönster med nanopartiklar där nanotrådarnas lägen är mönstrade med nanoimprintlitografi, utan att nanotrådarnas diametrar bestäms av dispersiteten för nanoimprinthålens storlek.In another example of an embodiment, the III-N core wires are grown with nanoparticles, in which the said III-N core wires have A-plane side facets and skull layers have A-plane facets. The advantage of III-N- the nanowires have A-plane facets is that these have a higher growth rate than the M-plane facets, which makes it possible to achieve higher doping. One another advantage of using the A-plane facets is that they nucleate spontaneously with nanoparticle growth compared to self-catalyzed III-N Plant. An advantage of growing nanowires with nanoparticles is that the nanowires nucleat at smaller smaller nanoparticle radii. Another advantage of the embodiment is that the nanoparticles can be grown in order pattern with nanoparticles where the positions of the nanowires are patterned with nanoimprint lithography, without the diameters of the nanowires being determined by the dispersity of the size of the nanoimprint holes.

I ett exempel på en utföringsform växes III-N-nanotrådarna upp ur hål definierade med nanoimprintlitografi. Den stora svårigheten med rlänorråäsväxr är ärr få denna tillräckligt bllllg. Därför är nanoimprintlitografi en föredragen metod för både nanotrådslysdioder och nanotråds-p-i-n-solceller.In one example of an embodiment, the III-N nanowires are grown out of holes defined by nanoimprint lithography. The big difficulty with rlänorråäsväxr is scar get this enough bllllg. Therefore is nanoimprint lithography is a preferred method for both nanowire LEDs and nanowire-p-i-n solar cells.

Ett annat exempel på en utföringsform är förfarandet (1000) att tillverka avlånga vertikala nanostrukturer (100, 200, 300, 400, 500) på ett substrat (102, 202,203,204,205) innefattande; (1001) att tillhandahålla minst ett hål (102, 202, 302, 402, 502) i kontakt med ett substrat (101, 201, 301, 401, 501), (1002) att inkorporera nanopartiklar (103, 203, 303, 403, 503) i minst ett av de nämnda hålen (102, 202, 302, 402, 502), och (1003) att hetta upp de nämnda nanopartiklarna (103, 203, 303, 403, 503) i kontakt med det nämnda substratet, föredragsvis över nanopartiklarnas smältpunkt. Minst ett hål kan vara övertäckt med en etsbar struktur (104, 204, 304, 404). De nämnda avlånga nanostrukturerna kan vara III-N-nanotrådar (300) och/ eller III-V- nanotrådar (400). De nämnda hålen (201,301,401,501) kan vara tillverkade med nanoimprintlitografi. De nämnda avlånga nanostrukturerna kan vara metallkontakter (500).Another example of an embodiment is the method (1000) of manufacturing elongated vertical nanostructures (100, 200, 300, 400, 500) on one substrates (102, 202,203,204,205) comprising; (1001) to provide at least one hole (102, 202, 302, 402, 502) in contact with a substrate (101, 201, 301, 401, 501), (1002) to incorporate nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503) in at least one of said holes (102, 202, 302, 402, 502), and (1003) heating the said nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503) in contact with said substrate, preferably above melting point of nanoparticles. At least one hole can be covered with one etchable structure (104, 204, 304, 404). The mentioned oblong the nanostructures may be III-N nanowires (300) and / or III-V nanowires (400). The mentioned holes (201,301,401,501) may be made with nanoimprint lithography. The mentioned oblong the nanostructures may be metal contacts (500).

Ett annat exempel på en utföringsform är en MOS-nanostruktur (5000) innefattande; ett dopat substrat (501), en elektrisk terminalelektrod (500) bestående av sammangjutna metallnanopartiklar, och en vertikalt växt nanotråd (200,300,400), i vilken det nämnda dopade substratet (501) är i kontakt med den nämnda nanotråden (200,300,400) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500). Den nämnda nanotråden (200) kan vara p-dopad eller n-dopad.Another example of an embodiment is a MOS nanostructure (5000) including; a doped substrate (501), an electrical terminal electrode (500) consisting of molded metal nanoparticles, and a vertical plant nanowire (200,300,400), in which said doped substrate (501) is in contact with the said nanowire (200,300,400) and in contact with the said terminal electrode (500). The said nanowire (200) can be p-doped or n-doped.

Ett annat exempel på en utföringsform är ett CMOS-nanostruktursystem (6000) innefattande; en första MOS-nanostruktur (5000a) och en andra MOS-nanostruktur (5000b), och en första och en andra all-around-gate- elektrod (5001a), i vilken den första MOS-nanostrukturen innefattar; en n-dopad del av ett substrat (501), en elektrisk terminalelektrod (500) bestående av sammangjutna metallnanopartiklar, och en vertikalt växt p- dopad nanotråd (400a), i vilken det nämnda n-dopade substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (200a) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500a), och en andra MOS- nanostruktur (5000b), i vilken den andra MOS-nanostrukturen innefattar en p-dopad del av ett substrat (501b), en elektrisk terminalelektrod (500b) bestående av sammangjutna metallnanopartiklar, och en vertikalt växt n-dopad nanotråd (400b), och i vilken den nämnda n-dopade delen av substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (400a) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500a), och i vilken den nämnda p-dopade delen av substratet (501b) är i kontakt med den nämnda n-dopade nanotråden (400b) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500b), och i vilken den första p-dopade nanotråden (400a) och den andra n-dopade nanotråden (400b) är i elektrisk serie-kontakt, i vilken den nämnda första all-around-gate- elektroden (5001a) är i elektrisk kontakt med den nämnda första p- dopade nanotråden (400a) och den nämnda andra all-around-gate- elektroden (5001b) äri elektrisk kontakt med den nämnda andra n- dopade nanotråden (400b) och, i vilken den nämnda första all-around- gate-elektroden (5001a) omsluter den nämnda första p-dopade nanotrådens (400a) mellersta del och den nämnda andra all-around-gate- elektroden (5001b) omsluter den nämnda andra p-dopade nanotrådens (400b) mellersta del.Another example of an embodiment is a CMOS nanostructure system (6000) including; a first MOS nanostructure (5000a) and a second MOS nanostructure (5000b), and a first and a second all-around gate electrode (5001a), in which the first MOS nanostructure comprises; an n-doped portion of a substrate (501), an electrical terminal electrode (500) consisting of fused metal nanoparticles, and a vertical plant p- doped nanowire (400a), in which said n-doped substrate (501a) is in contact with said p-doped nanowire (200a) and in contact with said terminal electrode (500a), and a second MOS nanostructure (5000b), in which the second MOS nanostructure comprises a p-doped portion of a substrate (501b), an electrical terminal electrode (500b) consisting of molded metal nanoparticles, and a vertical plant n-doped nanowire (400b), and in which said n-doped portion of the substrate (501a) is in contact with said p-doped nanowire (400a) and in contact with said terminal electrode (500a), and in which said p-doped portion of the substrate (501b) is in contact with said n-doped nanowire (400b) and in contact with it said terminal electrode (500b), and in which the first p-doped the nanowire (400a) and the other n-doped nanowire (400b) are in electrical series contact, in which the said first all-around gate the electrode (5001a) is in electrical contact with the said first p- doped nanowire (400a) and said second all-around gate the electrode (5001b) is in electrical contact with said second n- doped the nanowire (400b) and in which the said first all-around the gate electrode (5001a) encloses said first p-doped the middle part of the nanowire (400a) and the said second all-around gate the electrode (5001b) encloses said second p-doped nanowire (400b) middle part.

Ett annat exempel på en utföringsform avser en MOS-nanostruktur (5000) innefattande; ett dopat substrat (501), en elektrisk terminalelektrod (500) bestående av sammangjutna metallnanopartiklar, och en vertikalt växt nanotråd (200,300,400), i vilken det nämnda dopade substratet (501) är i kontakt med den nämnda nanotråden (200,300,400) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500), i vilken den nämnda nanotråden kan ha ett flertal p-i-n-skikt längs den nämnda nanotrådens axiella riktning. Nanotrådarna växes med förfarandet 1000. Fördelen med utföringsformen är att det blir möjligt att växa ett flertal olika dopade nanotrådar på samma substrat. Nanotrådarna skulle kunna vara konfigurerade för att absorbera kortvågigt ljus närmast nanotrådarnas topp och långvågigt ljus närmast nanotrådarnas botten.Another example of an embodiment relates to a MOS nanostructure (5000) including; a doped substrate (501), an electrical terminal electrode (500) consisting of molded metal nanoparticles, and a vertical plant nanowire (200,300,400), in which said doped substrate (501) is in contact with the said nanowire (200,300,400) and in contact with said terminal electrode (500) in which said nanowire may have a plurality of p-i-n layers along the axial of said nanowire direction. The nanowires are grown with the method 1000. The advantage of the embodiment is that it becomes possible to grow a number of different doped nanowires on the same substrate. The nanowires could be configured to absorb shortwave light closest to that of nanowires top and longwave light closest to the bottom of the nanowires.

Ett annat exempel på en utföringsform är en bionanosensor-medlem som innefattar; ett minst en nanotråd att drivas optiskt, den nämnda nanotråden är inrättad vertikalt mot ett substrat för att vibrera fritt i samma plan som det nämnda substratet, i vilken nanotrådarna har en omslutande aktuator, i vilken nanotråden har funktionaliseringsmedel på sin yta, i vilken funktionaliseringsmedlen är konfigurerade att binda in minst en kemisk substans.Another example of an embodiment is a bionanosensor member which includes; one at least one nanowire to be optically driven, the said the nanowire is aligned vertically with a substrate to vibrate freely in the same plane as said substrate, in which the nanowires have one enclosing actuator, in which the nanowire has functionalizing means on its surface, in which the functionalizing means are configured to bind at least one chemical substance.

Ett annat exempel på en utföringsform är ett Lab-On-a-Chip-system innefattande; en bionanosensor-medlem som innefattar; minst en nanotråd att drivas optiskt, den nämnd nanotråden är inrättad vertikalt mot ett substrat för att vibrera fritt i samma plan som det nämnda substratet, i vilken nanotrådarna har en omslutande aktuator, i vilken nanotråden har funktionaliseringsmedel på sin yta, i vilken funktionaliseringsmedlen, är konfigurerade att binda in minst en kemisk substans, och innefattar detektionsmedelför att detektera en ändring av resonansfrekvensen hos minst en nanotråd vid inbindning av en substans, och innefattar en laserdiod konfigurerad att belysa de nämnda nanotrådarna i en riktning mot substratet för att sätta de nämnda nanotrådarna i svängning genom flexural dislokation. En fördel med bionanosensorn är ett Lab-On-a-Chip-system med flera makro-ytor för sensor-funktionalitet. En annan fördel är att nanotrådens yta i form av halvledarmaterial kan funktionaliseras.Another example of an embodiment is a Lab-On-a-Chip system including; a bionanosensor member comprising; at least one nanowire to be operated optically, the said nanowire is arranged vertically against a substrate to vibrate freely in the same plane as the above the substrate, in which the nanowires have an enclosing actuator, in which the nanowire has functionalizing agent on its surface, in which functionalizers, are configured to bind at least one chemical substance, and comprises detecting means for detecting a change of the resonant frequency of at least one nanowire when binding a substance, and includes a laser diode configured to illuminate said the nanowires in a direction towards the substrate to set the said the nanowires in oscillation by flexural dislocation. An advantage of The bionanosensor is a Lab-On-a-Chip system with multiple macro-surfaces for sensor functionality. Another advantage is that the nanowire surface in the form of semiconductor materials can be functionalized.

Ett exempel på en utföringsform är en optiskt driven bionanosensor, i vilken nanotrådarna är växta i mikrofluidiska kanaler. Nanotrådarna funktionaliseras genom att: Spinna på elektronresist och öppna upp hål i elektronresisten med EBL.An example of an embodiment is an optically driven bionanosensor, i which the nanowires are grown in microfluidic channels. The nanowires functionalized by: Spin on electron resist and open up holes in the electron resist with EBL.

Deponera SiOX med PECVD.Deposit SiOX with PECVD.

Repetera steg 1-2 för k funktionaliseringar.Repeat steps 1-2 for k functionalizations.

HF-etsa ner SiOX-täcket med den lägsta höjden ovanför substratet.HF etch down the SiOX cover with the lowest height above the substrate.

Funktionalisera nanotrådarna i mikrofluidik-kanalerna.Functionalize the nanowires in the microfluidic channels.

Repetera steg 5-6 för k funktionaliseringar.Repeat steps 5-6 for k functionalizations.

FhSnPwNl* En fördel med utföringsformen är att miljontals nanotrådar kan växas per kvadratmillimeter med hög dimensionell kontroll jämfört med litografiskt definierade kantilevrar. En annan fördel med utföringsformen är att funktionaliseringen av de redan tidigare funktionaliserade nanotrådarna är steriskt hindrad, vilket förhindrar dubbelfunktionalisering.FhSnPwNl * An advantage of the embodiment is that millions of nanowires can be grown per square millimeters with high dimensional control compared to lithographic defined cantilever liver. Another advantage of the embodiment is that the functionalization of the already previously functionalized nanowires is sterically hindered, which prevents double functionalization.

Ett annat exempel på en utföringsform är ett förfarande att tillverka en bionanosensor-medlem innefattande; att dränka ett substrat i en nanopartikelsuspension, evaporera lösningsmedel från den nämnda nanopartikelsuspensionen från substratet så att minst en nanopartikel inkorporeras i ett nanohål, växa nanotrådar med nanopartiklarna, och deponera tunna filmer för att göra en aktuator kring nanotråden. En annan fördel är att kvalitetsfaktorn ökar med flexibla nanotrådar på nanoskalan som kantilevrar. En annan fördel är att det går att känna igen kemiska strukturer i en omgivning som inte kräver vakuum. En annan fördel är att nanotrådar kan produceras med storskalig produktion på billiga kiselchip som får stor yta med sensor-funktionalitet. En annan fördel är att olika nanopartiklar kan funktionaliseras med olika funktionaliseringmedel för att för att konfigurera olika typer av sensorer.Another example of an embodiment is a method of manufacturing one bionanosensor member including; to soak a substrate in a nanoparticle suspension, evaporate solvent from the said the nanoparticle suspension from the substrate so that at least one nanoparticle incorporated into a nano hole, grow nanowires with the nanoparticles, and deposit thin films to make an actuator around the nanowire. One another advantage is that the quality factor increases with flexible nanowires on nanoscale as cantilever. Another advantage is that it is recognizable chemical structures in an environment that does not require vacuum. Another advantage is that nanowires can be produced with large-scale production on cheap silicon chips that get a large surface area with sensor functionality. Another advantage is that different nanoparticles can be functionalized with different functionalization means to configure different types of sensors.

Ett annat exempel på en utföringsform för en bionanosensor-medlem som innefattar; ett flertal nanotrådar (100) för att drivas optiskt, i vilken varje nanotråd är inrättad vertikalt mot ett substrat (101) för att vibrera fritt i samma plan som det nämnda substratet (101), i vilken nanotrådarna har två stycken deponerade omslutande drivmaterial, i vilken de båda omslutande drivmaterialen har olika termiska värmeutvidgningskoefficienter, där det ena drivmaterialet är 5 nm krom och 10-15 nm guld och där det andra drivmaterialet är piezoelektrisk kiselnitrid där nanotråden är funktionaliserad med minst en kemisk ligand bunden till nanotråden. Nanotrådarna är syntetiserade enligt en förfarandet 1000 och har omslutande drivmaterial runt en nanotråd.Another example of an embodiment for a bionanosensor member such as includes; a plurality of nanowires (100) for optical operation, in which each nanowire is arranged vertically against a substrate (101) to vibrate freely in the same plane as said substrate (101), in which the nanowires have two deposited enclosing propellants, in which they both enclosing propellants have different thermal coefficients of thermal expansion, where one of the propellants is 5 nm chromium and 10-15 nm gold and where the second propellant is piezoelectric silicon nitride where the nanowire is functionalized with at least one chemical ligand bound to the nanowire. The nanowires are synthesized according to one method 1000 and has enclosing drive material around a nanowire.

Fördelen med utföringsformen är att nanotrådarna kan produceras med storskalig produktion på billiga kiselchip som får stor yta med sensor- funktionalitet.The advantage of the embodiment is that the nanowires can be produced with large-scale production on cheap silicon chips that have a large surface area with sensor functionality.

Ett annat exempel på en utföringsform avser en bionanosensor-medlem som innefattar; ett flertal nanotrådar för att drivas optiskt, i vilken varje nanotrådarna är inrättade vertikalt mot ett substrat (101) för att vibrera fritt i samma plan som det nämnda substratet (101), i vilken nanotrådarna har två stycken deponerade omslutande drivmaterial, i vilken de båda omslutande drivmaterialen har olika termiska värmeutvidgningskoefficienter, i vilken nanotråden (100) är funktionaliserad med minst en kemisk ligand bunden till nanotråden.Another example of an embodiment relates to a bionanosensor member which includes; a plurality of nanowires for optical operation, in which each the nanowires are arranged vertically against a substrate (101) to vibrate freely in the same plane as said substrate (101), in which the nanowires have two deposited enclosing propellants, i which the two enclosing propellants have different thermal coefficients of thermal expansion, in which the nanowire (100) is functionalized with at least one chemical ligand bound to the nanowire.

Nanotråden innefattar en nanopartikel (103) i dess topp som är kemiskt funktionaliserad med minst en kemisk ligand. Nanotrådarna är syntetiserade med nanopartiklar enligt förfarandet 1000.The nanowire comprises a nanoparticle (103) at its apex which is chemical functionalized with at least one chemical ligand. The nanowires are synthesized with nanoparticles according to the procedure 1000.

Ett annat exempel på en utföringsform avser ett Lab-On-a-Chip-system innefattande; en bionanosensor-medlem som innefattar; ett flertal nanotrådar (100, 400) för att drivas optiskt, i vilken minst en nanotråd är inrättad vertikalt mot ett substrat (101, 401) för att vibrera fritt i samma plan som det nämnda substratet (101, 401), i vilken nanotrådarna (100, 400) har en omslutande aktuator, i vilken nanotrådarna (100, 400) har funktionaliseringsmedel, i vilken funktionaliseringsmedelen är konfigurerade att binda in minst en kemisk substans, och innefattar detektionsmedel för att detektera en ändring av resonansfrekvensen hos minst en nanotråd vid inbindning av en substans, och innefattar en laserdiod i en riktning mot substratet (101, 401) för att sätta de nämnda nanotrådarna i svängning genom flexural dislokation genom uppvärmning.Another example of an embodiment relates to a Lab-On-a-Chip system including; a bionanosensor member comprising; several nanowires (100, 400) for optically operated, in which at least one nanowire is arranged vertically against a substrate (101, 401) to vibrate freely in the same plane as said substrate (101, 401) in which the nanowires (100, 400) has an enclosing actuator, in which the nanowires (100, 400) have functionalizing agent, in which the functionalizing agent is configured to bind at least one chemical substance, and comprises detecting means for detecting a change in the resonant frequency of at least one nanowire when binding a substance, and comprises one laser diode in a direction towards the substrate (101, 401) to set the said the nanowires in oscillation by flexural dislocation by heating.

Nanotrådarna (100, 400) drivs att vibrera vid sina resonansfrekvenser. En elektrisk krets kopplad till nanotråden består av en förstärkare för att förstärka utsignalen från nanotråden och har återkoppling till nanotråden.The nanowires (100, 400) are driven to vibrate at their resonant frequencies. One electrical circuit connected to the nanowire consists of an amplifier to amplify the output signal from the nanowire and have feedback to the nanowire.

Utsignalen från nanotråden förstärks och går till en frekvensräknare.The output signal from the nanowire is amplified and goes to a frequency counter.

Frekvensräknaren är kopplad till en differenskrets. In till differenskretsen finns två ingångar varav den ena är tidbasens signal. En ändring i frekvens kan alltså mätas. En drivlaser på 432 nm används för att sätta nanotrådarna i svängning. Fördelen med utföringsformen är att nanotrådar har visat sig ha låg bulkmodul vid diametrar på nanoskalan t.ex. 20 nm, vilket leder till att dessa är mycket flexibla och ej spröda. Det gör att nanotrådarna kan drivas till kraftig resonans i vätska samtidigt som mätnoggrannheten (kvalitetsfaktorn) blir hög. Nanotrådarna (100,400) börjar svänga vid en resonansfrekvens. Fördelen med utföringsformen är att nanopartiklarna (103, 403) kan funktionaliseras med olika funktionaliseringmedel för att få olika ligander på nanotrådarna för att detektera cancer-peptider för att göra cancertumörer detekterbara i ett tidigt behandlingsbart stadium där resonansfrekvensen hos nanotråden ändras vid inbindning av cancer-peptiden.The frequency counter is connected to a differential circuit. Into the difference circuit there are two inputs, one of which is the signal of the time base. A change in frequency can thus be measured. A drive laser of 432 nm is used to set the nanowires in oscillation. The advantage of the embodiment is that nanowires have been shown to have low bulk modulus at nanoscale diameters for example 20 nm, which means that these are very flexible and not brittle. The allows the nanowires to be driven to strong resonance in liquid at the same time as the measurement accuracy (quality factor) becomes high. The nanowires (100,400) starts oscillating at a resonant frequency. The advantage of the embodiment is that the nanoparticles (103, 403) can be functionalized with different functionalizing agents to obtain different ligands on the nanowires to detect cancer peptides to make cancer tumors detectable in an early treatable stage where the resonant frequency of the nanowire changes upon binding of the cancer peptide.

Kvalitetsfaktorn Q kan approximeras som: Qwf AfFwHM I där f är frekvensen för den amplitudmodulerade vågen från drivningslasern och fFWW är bredden på kurvan vid halva maxvärdet. När en massa belastar nanotråden ändras den initiala frekvensen till en slutlig frekvens och massan till en effektiv massa. För enkelhetens skull kan "fjäderkonstanten" antas inte ändras av belastningen. Då kan en relation mellan den effektiva massan och den slutgiltiga frekvensen i de respektive gamla parametrarna skrivas som, Denna relation håller både i luft och i vätska, eftersom kvoten fl/ f förblir relativt konstant för alla nanotrådslängder. Kvoten f'/ f varierar däremot med bredden och kan inte beskrivas helt och hållet av den viskösa massan som knyts till balken utan även den undanträngda vätskan måste tas med i beräkningarna, vilket ger: L, I f Inbalk f Inbalk + Inviskös + rnundantr _ Givet att den nya frekvensen mät av detektionsmedel och den ursprungliga resonansfrekvensen för nanotrådarna är kända samt dess massa är känd kan vätskans inverkan bestämmas. Ett rektangulärt vätskehölje runt balken blir låst till nanotrådens rörelse.The quality factor Q can be approximated as: Qwf AfFwHM I where f is the frequency of the amplitude modulated wave from the driving laser and fFWW are the width of the curve at half the maximum value. When a mass loads the nanowire, the initial frequency changes to a final one frequency and mass to an effective mass. For the sake of simplicity can the "spring constant" is not assumed to be changed by the load. Then a relationship can between the effective mass and the final frequency in the respective the old parameters are written as, This relationship holds both in air and in liquid, since the ratio fl / f remains relatively constant for all nanowire lengths. The ratio f '/ f, on the other hand, varies with the width and can not be described entirely by the viscous mass which is attached to the beam but also the displaced liquid must be included in the calculations, which gives: L, I f Inbalk f Inbalk + Invisible + rnundantr _ Given that the new frequency is measured by detection means and it the original resonant frequency of the nanowires is known as well as its mass is known, the effect of the liquid can be determined. A rectangular liquid casing around the beam becomes locked to the movement of the nanowires.

Resonansfrekvensen sjunker i vätska, eftersom det omgivande vattnet svänger i takt med nanotråden. Detta innebär en större effektiv massa.The resonant frequency decreases in liquid, as the surrounding water swings in step with the nanowire. This means a greater effective mass.

Ett annat exempel på en utföringsform avser ett CMOS-baserat Lab-On-a- Chip-system innefattande; en första MOS-nanostruktur och en andra MOS-nanostruktur, och en första och en andra all-around-gate-elektrod (5001a), i vilken den första MOS-nanostrukturen innefattar; en n-dopad del av ett substrat (501), en elektrisk terminalelektrod (500) innefattande minst en nanopartikel, och en vertikalt växt p-dopad nanotråd (400a), i vilken det nämnda n-dopade substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (200a) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500a), och en andra MOS-nanostruktur (5000b), i vilken den andra MOS-nanostrukturen innefattar en p-dopad del av ett substrat (501b), en elektrisk terminalelektrod (500b) innefattande minst en nanopartikel, och en vertikalt växt n-dopad nanotråd (200b), och i vilken den nämnda n-dopade delen av substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (200a) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500a), och i vilken den nämnda p-dopade delen av substratet (501b) är i kontakt med den nämnda n-dopade nanotråden (200b) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500b), och i vilken den första p-dopade nanotråden (200a) och den andra n-dopade nanotråden (200b) är i elektrisk serie-kontakt, i vilken den nämnda första all-around-gate- elektroden (5001a) äri elektrisk kontakt med den nämnda första p- dopade nanotråden (200a) och den nämnda andra all-around-gate- elektroden (5001b) äri elektrisk kontakt med den nämnda andra n- dopade nanotråden (200b).Another example of an embodiment relates to a CMOS-based Lab-On-a- Chip systems including; a first MOS nanostructure and a second MOS nanostructure, and a first and a second all-around gate electrode (5001a), in which the first MOS nanostructure comprises; and n-doped part of a substrate (501), comprising an electrical terminal electrode (500) at least one nanoparticle, and a vertically grown p-doped nanowire (400a), in which said n-doped substrate (501a) is in contact with it said p-doped nanowire (200a) and in contact with said the terminal electrode (500a), and a second MOS nanostructure (5000b), i which the second MOS nanostructure comprises a p-doped part of one substrate (501b), an electrical terminal electrode (500b) comprising at least a nanoparticle, and a vertically grown n-doped nanowire (200b), and in which said n-doped portion of the substrate (501a) is in contact with said p-doped nanowire (200a) and in contact with said the terminal electrode (500a), and in which said p-doped portion of the substrate (501b) is in contact with said n-doped nanowire (200b) and in contact with it said terminal electrode (500b), and in which the first p-doped the nanowire (200a) and the other n-doped nanowire (200b) are in electrical series contact, in which the said first all-around gate the electrode (5001a) is in electrical contact with said first p- doped nanowire (200a) and said second all-around gate the electrode (5001b) is in electrical contact with said second n- doped nanowire (200b).

Ett annat exempel på en utföringsform avser ett chemFET- nanoelektroniksystem innefattande; en första MOS-nanostruktur och en andra MOS-nanostruktur, och en första och en andra all-around-gate- elektrod, i vilken den första MOS-nanostrukturen innefattar; en n-dopad del av ett substrat, en elektrisk terminalelektrod innefattande minst en nanopartikel, och en vertikalt växt p-dopad nanotråd, i vilken det nämnda n-dopade substratet är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden och i kontakt med den nämnda terminalelektroden, och en andra MOS- nanostruktur, i vilken den andra MOS-nanostruktur en innefattar en p- dopad del av ett substrat, en elektrisk terminalelektrod innefattande minst en nanopartikel, och en vertikalt växt n-dopad nanotråd, och i vilken den nämnda n-dopade delen av substratet är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden och i kontakt med den nämnda terminalelektroden, och i vilken den nämnda p-dopade delen av substratet är i kontakt med den nämnda n-dopade nanotråden och i kontakt med den nämnda terminalelektroden, och i vilken den första p-dopade nanotråden och den andra n-dopade nanotråden är i elektrisk serie- kontakt, i vilken den nämnda första all-around-gate-elektroden är i elektrisk kontakt med den nämnda första p-dopade nanotråden och den nämnda andra all-around-gate-elektroden är i elektrisk kontakt med den nämnda andra n-dopade nanotråden, och minst en en bionanosensor- medlem som innefattar; ett flertal nanotrådar för att drivas optiskt, i vilken minst en nanotråd är inrättad vertikalt mot ett substrat för att vibrera fritt i samma plan som det nämnda substratet, i vilken nanotrådarna har en omslutande aktuator, i vilken nanotrådarna har funktionaliseringsmedel, i vilken funktionaliseringsmedelen är konfigurerade att binda in minst en kemisk substans, och innefattar detektionsmedel för att detektera en ändring av resonansfrekvensen hos minst en nanotråd vid inbindning av en substans, och innefattar en laserdiod i en riktning mot substratet för att sätta de nämnda nanotrådarna i svängning genom flexural dislokation genom uppvärmning.Another example of an embodiment relates to a chemFET nanoelectronics systems including; a first MOS nanostructure and a second MOS nanostructure, and a first and a second all-around gate electrode, in which the first MOS nanostructure comprises; and n-doped part of a substrate, an electrical terminal electrode comprising at least one nanoparticle, and a vertically grown p-doped nanowire, in which the said the n-doped substrate is in contact with said p-doped nanowire and in contact with said terminal electrode, and a second MOS nanostructure, in which the second MOS nanostructure one comprises a p- doped part of a substrate, comprising an electrical terminal electrode at least one nanoparticle, and a vertically grown n-doped nanowire, and i which said n-doped portion of the substrate is in contact with it said p-doped nanowire and in contact with said the terminal electrode, and in which said p-doped portion of the substrate is in contact with said n-doped nanowire and in contact with said terminal electrode, and in which the first p-doped the nanowire and the other n-doped nanowire are in electrical series contact, in which said first all-around gate electrode is in electrical contact with said first p-doped nanowire and it said second all-around gate electrode is in electrical contact with it said second n-doped nanowire, and at least one a bionanosensor member which includes; a plurality of optically operated nanowires, i which at least one nanowire is aligned vertically with a substrate to vibrate freely in the same plane as said substrate, in which the nanowires have an enclosing actuator, in which the nanowires have functionalizing agent, in which the functionalizing agent is configured to bind at least one chemical substance, and comprises detecting means for detecting a change in the resonant frequency of at least one nanowire when binding a substance, and comprises one laser diode in a direction towards the substrate to set the said the nanowires in oscillation by flexural dislocation by heating.

Ett annat exempel på en utföringsform är förfarande att växa nanotrådar på plastsubstrat innefattande; att spinna ett polymerlager på en wafer, att spinna kiseldioxid på det nämnda polymerlagret, att spinna resist på det nämnda kiseldioxidlagret, utföra ett en ”lift-off”-etsning av resist, en nanoimprintstämpel gör ett avtryck i resisten, att mönstra den nämnda resisten med nanoimprintlitografi vid rumstemperatur, att etsa ner resisten till det nämnda kiseldioxidlagret, att etsa bort polymer och överflödig metall genom "|ift-off"-etsning, i vilken den nämnda nanoimprintstämpeln är konfigurerad för att göra ett relief-mönster i den nämnda resisten som är nanohål i en matris, och inkorporera en nanopartikel i minst ett nanohål, och växa minst en nanotråd.Another example of an embodiment is the method of growing nanowires on plastic substrates including; to spin a polymer layer on a wafer, to spinning silica on said polymer layer, spinning resist on it said silica layer, perform a "lift-off" etching of resist, a nanoimprint stamp makes an impression in the resist, to pattern the said resistant with nanoimprint lithography at room temperature, to etch down resistant to said silica layer, etching away polymer and excess metal by "| ift-off" etching, in which the said the nanoimprint stamp is configured to make a relief pattern in it said resistor being nanoholes in a matrix, and incorporating one nanoparticle in at least one nano hole, and grow at least one nanowire.

Ett annat exempel på en utföringsform är en genomskinlig display innefattande; minst en nanotrådlysdiod på ett färglöst plastsubstrat.Another example of an embodiment is a transparent display including; at least one nanowire LED on a colorless plastic substrate.

Plastsubstratet skulle kunna vara ett färglöst polyimid-substrat.The plastic substrate could be a colorless polyimide substrate.

Ett annat exempel på en utföringsform är en nanotrådssolcell på ett flexibelt plastsubstrat, i vilken kolnanorör är funktionaliserade med porfyrin-molekyler.Another example of an embodiment is a nanowire solar cell on one flexible plastic substrate, in which carbon nanotubes are functionalized with porphyrin molecules.

Ett annat exempel på en utföringsform är en mobiltelefon som innefattar, minst en nanotrådssolcell på ett flexibelt substrat, minst en genomskinlig display, minst en självrengörande yta, i vilken det nämnda substratet kan vidstå växt av vertikala nanotrådar. En fördel med utföringsformen är att kiselnanotrådar eller kolnanorör kan växas vertikalt på flexibla plastsubstrat. En annan fördel är att olika katalytiska nanopartiklar kan konfigureras för att växa nanotrådar vid låga temperaturer på flexibla plastsubstrat. En annan fördel är att kolnanorör kan funktionaliseras med en rad olika ligander för att tillverka nanobiosensorer.Another example of an embodiment is a mobile telephone which comprises, at least one nanowire solar cell on a flexible substrate, at least one transparent display, at least one self-cleaning surface, in which said substrate can adhere to the growth of vertical nanowires. An advantage of the embodiment is that silicon nanowires or carbon nanotubes can be grown vertically on flexible plastic substrate. Another advantage is that different catalytic nanoparticles can configured to grow nanowires at low temperatures on flexible plastic substrate. Another advantage is that carbon nanotubes can be functionalized with a variety of ligands to make nanobiosensors.

Ett annat exempel på en utföringsform är ett förfarande för växt av flerfaldiga multipla axiella pn-övergångar längs ett flertal nanotrådar innefattande; att deponera ett dielektriskt skikt på ett substrat som har en yta, göra minst ett hål i nämnda dielektriska skikt på nämnda substrat, varvid ett område vid ytan av substratet är dopat, varvid det nämnda dopade området vid ytan av substratet är centrerat på hålet och, att anordna en nanotråd på ytan av substratet vid en dopad del av ett substrat, i vilken den nämnda nanotråden är väsentligen i central linje med nämnda dopade delen av substratet, bilda en första pn-övergång mellan den nämnda nanotråden och den nämnda dopade delen av substratet, och att bilda en andra pn-övergång vid nanotrådar i seriekoppling med nämnda första pn-övergången; i vilken nanotrådarna innefattar kolloidala nanopartiklar, i vilken nanopartiklarna är kemiskt syntetiserade från reagenter.Another example of an embodiment is a method of growing off multiple multiple axial pn junctions along a plurality of nanowires including; depositing a dielectric layer on a substrate having a surface, make at least one hole in said dielectric layer on said substrate, wherein an area at the surface of the substrate is doped, said doped area at the surface of the substrate is centered on the hole and, that arranging a nanowire on the surface of the substrate at a doped portion of one substrate in which said nanowire is substantially in the center line with said doped part of the substrate, forming a first pn junction between said nanowire and said doped portion of the substrate, and to form a second pn junction at nanowires in series connection with said first pn junction; in which the nanowires comprises colloidal nanoparticles, in which the nanoparticles are chemical synthesized from reagents.

Ett exempel på en utföringsform av uppfinningen avser en process att växa III-V-nanotrådar med LED-strukturen Si/pGaP/GaAs/InGaP/nInGaP med processvillkoren. Ett totalt flöde på 13,0 L/min med vätgas som bärgas kan användas. Molfraktionerna för PH3, TMG och TMIn kan vara i intervallet [2,5-10'5; 6,9 >< 10"3].An example of an embodiment of the invention relates to a process for grow III-V nanowires with the LED structure Si / pGaP / GaAs / InGaP / nInGaP with the process conditions. A total flow of 13.0 L / min with hydrogen as carrier gas can be used. The mole fractions for PH3, TMG and TMIn can be in the range [2.5-10'5; 6.9> <10 "3].

Ett annat exempel på en utföringsform är en pekskärm innefattande; ett övre skikt och ett undre skikt, i vilken det nämnda övre skiktet innefattar en förlängd struktur, i vilken det nämnda undre skiktet är en bildskärm, och i vilken det nämnda översta skiktet är självrengörande. Den nämnda förlängda strukturen kan vara en nanotråd. Pekskärmen kan innefatta stavformade polymerlinser konfigurerade att sprida ljus till höger respektive vänster öga för 3D-pekskärmar. Pekskärmsteknologin kan vara konfigurerad för att interagera med 3D-objekt som visas på pekskärmen.Another example of an embodiment is a touch screen comprising; one upper layer and a lower layer, in which said upper layer comprises an elongated structure in which said lower layer is a display, and in which said top layer is self-cleaning. The mentioned extended structure can be a nanowire. The touch screen may include rod-shaped polymer lenses configured to scatter light to the right respectively left eye for 3D touch screens. The touch screen technology can be configured to interact with 3D objects displayed on the touch screen.

Pekskärmen kan innefatta en R(III-V)G(III-V)B(III-N)-bildskärm. När en användare vidrör trådarna böjs dessa och inducerar en spänning. De nämnda nanotrådarna kan vara kopplade till CMOS-transistorer. Fördelen med att använda de piezoelektriska polymertrådarna är att dessa medför en självrengörande effekt samtidigt som trådarna ökar känsligheten för skärmen som inte är betingad på den ledande förmågan hos användarens fingrar. Den tryckkänsliga pekskärmen använder den piezoelektriska effekten jämfört med resistiv och kapacitiv pekskärmsteknologi. När en användare vidrör mikrotrådarna eller nanotrådarna böjs dessa och de inducerar en stor spänning på grund av det stora antalet vidrörda mikrotrådar eller nanotrådar. En annan fördel med den tryckkänsliga delen är att den får större känslighet och större exakthet. En annan fördel är att användaren upplever att ett mindre tryck behövs jämfört med den kända pekskärmsteknologin.The touch screen may include an R (III-V) G (III-V) B (III-N) screen. When one users touch the wires bend them and induce a tension. The said nanowires may be connected to CMOS transistors. The advantage using the piezoelectric polymer wires is that these entail a self-cleaning effect at the same time as the threads increase the sensitivity to the screen that is not conditioned on the leading ability of the user fingers. The pressure-sensitive touch screen uses the piezoelectric one the effect compared to resistive and capacitive touch screen technology. When one users touch the microwires or nanowires they bend and they induces a large voltage due to the large number of people touched microwires or nanowires. Another advantage of the pressure sensitive the part is that it gets greater sensitivity and greater accuracy. Another advantage is that the user feels that less pressure is needed compared to it known touch screen technology.

Ett exempel av på en utföringsform av användningen av pekskärmen är tillsammans med en sökmotor mutatis mutandis som innefattar 3D-objekt där en användare skriver in olika sökord i en sökruta, i vilken "drag-and- drop-objekt" tillhandahålls på pekskärmen som sökorden grafiskt i ett 3D gränssnitt. Användaren kan grafiskt kombinera olika söktermer med sökoperatorer samt exkludera sökord från sökningen genom att dra olika drag-and-drop-objekt till den grafiska sökrutan. Användaren kan grafiskt flytta söktermer in mot centrum i det grafiska gränssnittet för att öka upp prioriteten för dessa söktermerna och flytta ut söktermerna mot periferin av pekskärmen för att minska prioriteten för dessa söktermerna i sökningen. En fördel med skärmen är att en baysiansk sökmotor kan användas där viktning av söktermer ges som input till sökalgoritmen. En annan fördel är att användaren kan grafiskt kombinera olika söktermer med sökoperatorer samt exkludera vissa sökord från sökningen genom att dra olika objekt till den grafiska sökboxen. Pekskärmen kan innefatta stavformade polymerlinser konfigurerade att sprida ljus till höger respektive vänster öga för 3D-pekskärmar. Pekskärmsteknologin kan vara konfigurerad för att interagera med 3D-objekt som visas på pekskärmen.An example of an embodiment of the use of the touch screen is together with a search engine mutatis mutandis that includes 3D objects where a user enters different keywords in a search box, in which "drag-and- drop-objects "are provided on the touch screen as the keywords graphically in a 3D interface. The user can graphically combine different search terms with search operators and exclude keywords from the search by dragging different drag-and-drop objects to the graphical search box. The user can graphically move search terms toward the center of the graphical interface to zoom up prioritize these search terms and move the search terms to the periphery of the touch screen to reduce the priority of these search terms in the search. An advantage of the screen is that a Bayesian search engine can be used where weighting of search terms is given as input to the search algorithm. One another advantage is that the user can graphically combine different search terms with search operators and exclude certain keywords from the search by drag different objects to the graphic search box. The touch screen may include rod-shaped polymer lenses configured to scatter light to the right respectively left eye for 3D touch screens. The touch screen technology can be configured to interact with 3D objects displayed on the touch screen.

Ett exempel på en utföringsform avser en pekskärm innefattande; ett övre och ett undre skikt, i vilken det nämnda övre skiktet innefattar en avlång struktur, och ett andra skikt väsentligen konfigurerad som en nanotrådsbaserad bildskärm, i vilken det nämnda översta skiktet är självrengörande. Nanotrådarna ger upphov till en kapilläreffekt mellan trådarna som växta relativt tätt t.ex. med ett avstånd på 2 mikrometer där vätska pressas in mellan kapillärerna, vilket ger en självrengörande effekt. Exempelvis kan mikroområden vara växta med trådar med en diameter på 1-2 mikrometer i diameter och en längd av 5 mikrometer.An example of an embodiment relates to a touch screen comprising; an upper and a lower layer, in which said upper layer comprises an elongate structure, and a second layer substantially configured as one nanowire-based monitor in which said top layer is self-cleaning. The nanowires give rise to a capillary effect between the threads that grew relatively densely e.g. with a distance of 2 micrometers where liquid is pressed in between the capillaries, which provides a self-cleaning effect. For example, micro-areas may be grown with wires with one diameter of 1-2 micrometers in diameter and a length of 5 micrometers.

Den nanotrådsbaserade bildskärmen (4000) under pekskärmslagret kan innefatta stavformade polymerlinser konfigurerade att sprida ljus till höger respektive vänster öga för 3D-pekskärmar. Problemen med den kända pekskärmstekniken är bl.a. att pekskärmarna blir kladdiga på grund av olja från fingrarna. Kapacitiva pekskärmar kan drabbas av problem med olja från fingrarna på bildskärmen då den är konfigurerad för den mänskligt ledande förmågan hos fingrarna. Kapacitiva pekskärmar fungerar inte när pekskärmen blir våt eller fingrarna är fuktiga. Resitiva pekskärmar består flera lager, vilket resulterar i sämre bild för skärmen eller indikatorn eller andra bildskärmsmedel. Fördelarna med utföringsformen är en pekskärmsteknologi som är självrengörande, större känslighet och större exakthet, nanotrådar kan beläggas på nanotrådsbaserade LED-skärmar.The nanowire-based monitor (4000) below the touch screen layer can include rod-shaped polymer lenses configured to scatter light to the right respectively left eye for 3D touch screens. The problems with the known the touch screen technology is i.a. that the touch screens become sticky due to oil from the fingers. Capacitive touch screens can have problems with oil from the fingers of the monitor when it is configured for it human leading ability of the fingers. Capacitive touch screens does not work when the touch screen gets wet or the fingers are damp. Resitive touch screens consist of several layers, which results in poorer image for the screen or the indicator or other display means. Benefits of the embodiment is a touch screen technology that is self-cleaning, larger sensitivity and greater accuracy, nanowires can be coated on nanowire-based LED screens.

I det följande kombineras aspekter mutatis mutandis enligt ovan nämnda särdrag i en utföringsform som avser en mobiltelefon innefattande en transparent pekskärm innefattande en självrengörande yta, och innefattande piezoelektriska mikrotrådar eller nanotrådar, i vilken ett lager under pekskärmslagret kan vara konfigurerad som en solcell, och innefattande ett transparent solcellsskikt tryckt i ett flertal lager konfigurerade med minst två olika absorptionsvåglängder för ljus. När användaren vidrör trådarna böjs dessa och inducerar en spänning, vilket ger information om ett flertal fingrars koordinater på den nämnda pekskärmen. Ferromagnetiska nanopartiklar kan användas som ett ihopfästningsmedel för att fästa en flexibel bildskärm och/eller mobiltelefon runt en handled. Mobiltelefonen kan innefatta den nämnda kantileversensorn.In the following, aspects are combined mutatis mutandis as mentioned above features in an embodiment relating to a mobile telephone comprising a transparent touch screen comprising a self-cleaning surface, and comprising piezoelectric microwires or nanowires, in which a layer under the touch screen layer can be configured as a solar cell, and comprising a transparent solar cell layer printed in a plurality of layers configured with at least two different absorption wavelengths for light. When the user touches the wires, bends them and induces a tension, which provides information about the coordinates of a plurality of fingers on the said the touch screen. Ferromagnetic nanoparticles can be used as one fasteners for attaching a flexible monitor and / or cell phone around a wrist. The mobile phone may include the aforesaid cantilever sensor.

Ett exempel på en utföringsform är ett förfarande (1000) att tillverka ett flertal avlånga vertikala nanostrukturer (100, 200, 300, 400, 500, 600) på samma substrat (101, 201, 301,401, 501, 601) innefattande; (1001) att tillhandahålla minst ett hål (102, 202, 302, 402, 502, 602) i kontakt med ett substrat (101, 201, 301, 401, 501, 601), (1002) att inkorporera nanopartiklar (103, 203, 303, 403, 503, 603) i minst ett av de nämnda hålen (102, 202, 302, 402, 502, 602) från en nanopartikelsuspension som innefattar en evaporerande vätskefront (105), och (1003) att hetta upp de nämnda nanopartiklarna (103, 203, 303, 403, 503, 603) i kontakt med det nämnda substratet, föredragsvis över nanopartiklarnas smältpunkt. Minst ett hål kan vara övertäckt med en etsbar struktur (104, 204, 304, 404). Processgaser för halvledarväxt kan används under den nämnda upphettningen för att bilda de avlånga nanostrukturerna (100, 200, 300, 400, 600). De nämnda avlånga nanostrukturerna kan vara III-N-nanotrådar (300) och/eller III-V- nanotrådar (400). De nämnda avlånga nanostrukturerna är kiselnanotrådar (400). De nämnda hålen (201,301,401,501) kan vara tillverkade med nanoimprintlitografi. De nämnda avlånga nanostrukturerna är metallkontakter (500) eller metalliska kolnanorör (600). De nämnda kiselnanotrådarna (201,301,401,501) kan innefatta kopparoxidnanopartiklar.An example of an embodiment is a method (1000) for manufacturing one several elongated vertical nanostructures (100, 200, 300, 400, 500, 600) on the same substrate (101, 201, 301,401, 501, 601) comprising; (1001) to provide at least one hole (102, 202, 302, 402, 502, 602) in contact with a substrate (101, 201, 301, 401, 501, 601), (1002) to incorporate nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503, 603) in at least one of said holes (102, 202, 302, 402, 502, 602) from a nanoparticle suspension comprising an evaporating liquid front (105), and (1003) heating the said nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503, 603) in contact with said substrate, preferably above the melting point of nanoparticles. At least one hole can be covered with an etchable structure (104, 204, 304, 404). Process gases for semiconductor plants can be used during said heating to form the elongate ones the nanostructures (100, 200, 300, 400, 600). The mentioned oblong the nanostructures may be III-N nanowires (300) and / or III-V nanowires (400). The mentioned elongated nanostructures are silicon nanowires (400). The mentioned holes (201,301,401,501) may be made with nanoimprint lithography. The mentioned oblong the nanostructures are metal contacts (500) or metallic carbon nanotubes (600). The said silicon nanowires (201,301,401,501) may include copper oxide nanoparticles.

Ett annat exempel på en utföringsform avser en MOS-nanostruktur (5000) innefattande; ett dopat substrat (501, 601), en elektrisk terminalelektrod (500, 600) innefattande minst en nanopartikel, och en vertikalt växt avlång nanotruktur (200,300,400), i vilken det nämnda dopade substratet (501) äri kontakt med den nämnda nanotråden (200,300,400) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500, 600). Den nämnda terminalelektroden (500, 600) kan vara anordnad i en öppning för en deponerad all-around-gate-elektrod som väsentligen innesluter den nämnda nanotråden i ett dielektriskt skikt med hög dielektrisk konstant.Another example of an embodiment relates to a MOS nanostructure (5000) including; a doped substrate (501, 601), an electrical terminal electrode (500, 600) comprising at least one nanoparticle, and a vertical plant elongated nanotructure (200,300,400) in which said doped substrate (501) is in contact with said nanowire (200,300,400) and in contact with said terminal electrode (500, 600). The mentioned the terminal electrode (500, 600) may be arranged in an opening for one deposited all-around gate electrode that substantially encloses it said nanowire in a dielectric layer with a high dielectric constant.

Ett annat exempel på en utföringsform avser ett CMOS- nanostruktursystem (6000) innefattande; en första MOS-nanostruktur och en andra MOS-nanostruktur, en första och en andra all-around-gate- elektrod (5001a), i vilken den första MOS-nanostrukturen innefattar; en n-dopad del av ett substrat (501a), en elektrisk terminalelektrod (500) innefattande minst en nanopartikel, och en vertikalt växt p-dopad nanotråd (400a), i vilken det nämnda n-dopade substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (400a) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500a), och en andra MOS-nanostruktur, i vilken den andra MOS-nanostrukturen innefattar en p-dopad del av ett substrat (501b), en elektrisk terminalelektrod (500b) innefattande minst en nanopartikel, och en vertikalt växt n-dopad nanotråd (400b), och i vilken den nämnda n-dopade delen av substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (400a) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500a), och i vilken den nämnda p-dopade delen av substratet (501b) är i kontakt med den nämnda n-dopade nanotråden (400b) och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500b), och i vilken den första p-dopade nanotråden (400a) och den andra n-dopade nanotråden (400b) är i elektrisk kontakt, i vilken den nämnda första all-around-gate-elektroden (5001a) är i elektrisk kontakt med den nämnda första p-dopade nanotråden (400a) och den nämnda andra all-around-gate-elektroden (5001b) är i elektrisk kontakt med den nämnda andra n-dopade nanotråden (400b). De båda nämnda all-around- gate-elektroderna kan innefatta en elektrisk terminalelektrod (500c) innefattande minst en nanopartikel. Minst en av de nämnda nanotrådarna kan ha ett skallager (7000) för att konfigurera minst ett anisotropt valensband, föredragsvis för att göra positiva laddningsbärare lättare eller att begränsa negativa laddningsbärare i nanotrådarnas radiella riktning.Another example of an embodiment relates to a CMOS nanostructure systems (6000) comprising; a first MOS nanostructure and a second MOS nanostructure, a first and a second all-around gate electrode (5001a), in which the first MOS nanostructure comprises; one n-doped part of a substrate (501a), an electrical terminal electrode (500) comprising at least one nanoparticle, and a vertical plant p-doped nanowire (400a), in which said n-doped substrate (501a) is in in contact with said p-doped nanowire (400a) and in contact with said terminal electrode (500a), and a second MOS nanostructure, i which the second MOS nanostructure comprises a p-doped part of one substrate (501b), an electrical terminal electrode (500b) comprising at least a nanoparticle, and a vertically grown n-doped nanowire (400b), and in which said n-doped portion of the substrate (501a) is in contact with said p-doped nanowire (400a) and in contact with it said terminal electrode (500a), and in which said p-doped the portion of the substrate (501b) is in contact with said n-doped the nanowire (400b) and in contact with said terminal electrode (500b), and in which the first p-doped nanowire (400a) and the the second n-doped nanowire (400b) is in electrical contact, in which it said first all-around gate electrode (5001a) is in electrical contact with said first p-doped nanowire (400a) and said the second all-around gate electrode (5001b) is in electrical contact with it said second n-doped nanowire (400b). The two mentioned all-around- the gate electrodes may include an electrical terminal electrode (500c) comprising at least one nanoparticle. At least one of the mentioned nanowires may have a shell layer (7000) to configure at least one anisotropic valence band, preferably to make positive charge carriers lighter or to limit negative charge carriers in the radial direction of the nanowires.

Ett annat exempel på en utföringsform avser en nanotrådsbaserad solcell (9000) innefattande; ett första flertal nanotrådar (300, 800a, 800b, 900) och ett andra flertal nanotrådar (900), i vilken den första nanotråden (300, 800a, 800b, 900) har ett första flertal p-i-n-övergångar och den andra nanotråden har ett andra flertal p-i-n-övergångar, i vilken de första nämnda p-i-n-övergångarna och de andra nämnda p-i-n-övergångarna är olika. Den nanotrådsbaserade solcellen kan innefatta minst ett fotoniskt kristallager (920) innefattande nanohål (922). De nämnda ett flertal första nanotrådarna (300, 800a, 800b, 900) kan vara III-V-nanotrådar (800a, 800b) och de nämnda andra nanotrådarna är III-V-nanotrådar (900). De nämnda ett flertal första nanotrådarna kan vara III-N-nanotrådar (300) och de nämnda andra nanotrådarna är III-N-nanotrådar (300). De nämnda ett flertal första nanotrådarna kan vara III-V-nanotrådar (800a, 800b) och de nämnda andra nanotrådarna är III-N-nanotrådar (300). De nämnda III-N-nanotrådarna kan ha vertikala A-plans-facetter eller M- plansfacetter. De nämnda första nanotrådarna och de nämnda andra nanotrådarna kan ha all-around-kontakter. Både III-V-nanotrådarna och III-N-nanotrådarna kan vara växta på ett kiselsubstrat. Det nämnda kiselsubstratet (901) kan vara p-dopat. Den nanotrådsbaserade solcellen kan innefatta en ITO-kontakt (921). Den nämnda all-around-elektroden (5001) kan vara väsentligen deponerad som ett tunnfilmsskikt i samma plan som substratet och omsluta de nämnda nanotrådarna i deras radiella riktningar. De nämnda nanohålen (922) kan vara konfigurerade i intervallet 50 - 800 nm. De nämnda första ett flertal nanotrådar och de nämnda ett andra flertal nanotrådar kan vara kärn-skal-nanotrådar (300,900).Another example of an embodiment relates to a nanowire-based solar cell (9000) including; a first plurality of nanowires (300, 800a, 800b, 900) and a second plurality of nanowires (900), in which the first nanowire (300, 800a, 800b, 900) has a first plurality of p-i-n junctions and it the second nanowire has a second plurality of p-i-n junctions, in which the first said p-i-n junctions and the other said p-i-n junctions are various. The nanowire-based solar cell may comprise at least one photonic crystal layer (920) comprising nano holes (922). They mentioned several firsts the nanowires (300, 800a, 800b, 900) may be III-V nanowires (800a, 800b) and the other nanowires mentioned are III-V nanowires (900). The said plurality of first nanowires may be III-N nanowires (300) and the other nanowires mentioned are III-N nanowires (300). The said plurality of first nanowires may be III-V nanowires (800a, 800b) and the other nanowires mentioned are III-N nanowires (300). The said III-N nanowires may have vertical A-plane facets or M- plan facets. The said first nanowires and the said second the nanowires can have all-around connectors. Both the III-V nanowires and The III-N nanowires may be grown on a silicon substrate. The mentioned the silicon substrate (901) may be β-doped. The nanowire-based solar cell may include an ITO contact (921). The said all-around electrode (5001) may be substantially deposited as a thin film layer in the same plane as the substrate and enclose the said nanowires in their radial directions. The said nanoholes (922) may be configured in range 50 - 800 nm. The first mentioned a number of nanowires and the said second plurality of nanowires may be core-shell nanowires (300,900).

Ett annat exempel på en utföringsform är en nanotrådsbaserad multipel p- i-n-solcell (9000) innefattande; ett första flertal nanotrådar (300, 800a, 800b, 900) och ett andra flertal nanotrådar (900), i vilken de nämnda första nanotrådarna (300, 800a, 800b, 900) har ett första flertal p-i-n- övergångar och de nämnda andra nanotråden har ett andra flertal p-i-n- övergångar, i vilken de nämnda första p-i-n-övergångarna och de nämnda andra p-i-n-övergångarna är olika. Den nanotrådsbaserade solcellen kan innefatta minst ett fotoniskt kristallager (920). Det nämnda ett flertal första nanotrådarna (300, 800a, 800b, 900) kan vara III-V-nanotrådar (800a, 800b) och de nämnda andra nanotrådarna är III-V-nanotrådar (900) eller de nämnda första ett flertal nanotrådar är III-N-nanotrådar (300) och de nämnda andra ett flertal nanotrådar är III-V-nanotrådar (800a, 800b, 900). Den nanotrådsbaserade solcellen kan innefatta ett dopat substrat (901), minst en vertikal elektrisk terminalelektrod (500) innefattande minst en nanopartikel, i vilken det nämnda dopade substratet (901) är i kontakt med minst de andra ett flertal nanotrådarna, och i kontakt med den nämnda terminalelektroden (500, 600).Another example of an embodiment is a nanowire-based multiple p- i-n solar cell (9000) comprising; a first plurality of nanowires (300, 800a, 800b, 900) and a second plurality of nanowires (900), in which the said the first nanowires (300, 800a, 800b, 900) have a first plurality of p-i-n- transitions and said second nanowires have a second plurality of p-i-n- transitions, in which the said first p-i-n junctions and the said ones the other p-i-n junctions are different. The nanowire-based solar cell can comprise at least one photonic crystal layer (920). The mentioned several the first nanowires (300, 800a, 800b, 900) may be III-V nanowires (800a, 800b) and the mentioned other nanowires are III-V nanowires (900) or the said first plurality of nanowires are III-N nanowires (300) and the said other plurality of nanowires are III-V nanowires (800a, 800b, 900). The nanowire-based solar cell may comprise one doped substrate (901), at least one vertical electrical terminal electrode (500) comprising at least one nanoparticle in which the said doped the substrate (901) is in contact with at least the other plurality of nanowires, and in contact with said terminal electrode (500, 600).

En annat exempel på en utföringsform är ett CMOS-nanostruktursystem (6000) innefattande; en första MOS-nanostruktur och en andra MOS- nanostruktur, en första all-around-gate-elektrod (5001a) och en andra all- around-gate-elektrod (5001b), i vilken den första MOS-nanostrukturen innefattar; en n-dopad del av ett substrat (501a), en elektrisk avlång terminalelektrod (500a, 500a, 600a, 600b) vinkelrätt mot det nämnda substratet och en vertikalt växt p-dopad nanotråd (400a), och i vilken det nämnda n-dopade substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p- dopade nanotråden (400a) och i kontakt med den nämnda avlånga terminalelektroden (500a, 600a), och en andra MOS-nanostruktur, i vilken den andra MOS-nanostrukturen innefattar en p-dopad del av ett substrat (501b), en elektrisk avlång terminalelektrod (500b, 600b) vinkelrätt mot det nämnda substratet och en vertikalt växt n-dopad nanotråd (400b), och i vilken den nämnda n-dopade delen av substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (400a) och i kontakt med den nämnda avlånga terminalelektroden (500a, 600a), och i vilken den nämnda p-dopade delen av substratet (501b) är i kontakt med den nämnda n-dopade nanotråden (400b) och i kontakt med den nämnda avlånga terminalelektroden (500b,600b), och i vilken den första p-dopade nanotråden (400a) och den andra n-dopade nanotråden (400b) är i elektrisk kontakt (5002), i vilken den nämnda första all-around-gate- elektroden (5001a) är i elektrisk kontakt med den nämnda första p- dopade nanotråden (400a) och den nämnda andra all-around-gate- elektroden (5001b) äri elektrisk kontakt med den nämnda andra n- dopade nanotråden (400b).Another example of an embodiment is a CMOS nanostructure system (6000) including; a first MOS nanostructure and a second MOS nanostructure, a first all-around gate electrode (5001a) and a second all-around gate around-gate electrode (5001b), in which the first MOS nanostructure includes; an n-doped portion of a substrate (501a), an electrical elongate terminal electrode (500a, 500a, 600a, 600b) perpendicular to the said the substrate and a vertically grown p-doped nanowire (400a), and in which it said n-doped substrate (501a) is in contact with said p- doped nanowire (400a) and in contact with said elongate the terminal electrode (500a, 600a), and a second MOS nanostructure, in which the second MOS nanostructure comprises a β-doped portion of a substrate (501b), an electrically elongated terminal electrode (500b, 600b) perpendicular to said substrate and a vertically grown n-doped nanowire (400b), and in which said n-doped portion of the substrate (501a) is in contact with said p-doped nanowire (400a) and in contact with it said elongate terminal electrode (500a, 600a), and in which it said β-doped portion of the substrate (501b) is in contact with it said n-doped nanowire (400b) and in contact with said elongated terminal electrode (500b, 600b), and in which the first p-doped the nanowire (400a) and the other n-doped nanowire (400b) are in electrical contact (5002), in which said first all-around gate the electrode (5001a) is in electrical contact with the said first p- doped nanowire (400a) and said second all-around gate the electrode (5001b) is in electrical contact with said second n- doped nanowire (400b).

FÖREDRAGNA uTFöRINGsFoRMER En föredragen utföringsform avser ett förfarande (1000) att tillverka ett flertal avlånga vertikala nanostrukturer (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900) på samma substrat (101, 201, 301,401, 501, 601) innefattande; (1001) att tillhandahålla minst ett hål (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b, 902) i kontakt med ett substrat (101, 201, 301, 401, 501, 601), (1002) att inkorporera nanopartiklar (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 8003b) i minst ett av de nämnda hålen (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b) från en nanopartikelsuspension som innefattar en evaporerande vätskefront (105), och (1003) att hetta upp de nämnda nanopartiklarna (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 803b, 903) i kontakt med det nämnda substratet, föredragsvis över nanopartiklarnas smältpunkt. Minst ett hål är övertäckt med en etsbar struktur (104, 204, 304, 404, 804). Processgaser för halvledarväxt kan användas under den nämnda upphettningen för att bilda de nämnda avlånga nanostrukturerna (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900). De nämnda avlånga nanostrukturerna kan vara III-N-nanotrådar (300) och/eller III-V- nanotrådar (400) och/eller kiselnanotrådar (400, 400'). De nämnda avlånga nanostrukturerna kan vara metallkontakter (500) eller metalliska kolnanorör (600).PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment relates to a method (1000) for manufacturing one several elongated vertical nanostructures (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900) on the same substrate (101, 201, 301,401, 501, 601) including; (1001) to provide at least one hole (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b, 902) in contact with a substrate (101, 201, 301, 401, 501, 601), (1002) to incorporate nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 8003b) in at least one of the mentioned holes (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b) from a nanoparticle suspension which includes an evaporating liquid front (105), and (1003) for heating the said nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 803b, 903) in contact with said substrate, preferably over that of the nanoparticles melting point. At least one hole is covered with an etchable structure (104, 204, 304, 404, 804). Process gases for semiconductor plants can be used during it said heating to form said elongate nanostructures (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900). The mentioned oblong the nanostructures may be III-N nanowires (300) and / or III-V nanowires (400) and / or silicon nanowires (400, 400 '). The mentioned elongated nanostructures can be metal contacts (500) or metallic carbon nanotubes (600).

En annan föredragen utföringsform avser en nanotrådskomponentmedlem (4000, 4100, 8000, 9000) innefattande; ett första flertal nanotrådar (300, 400) och ett andra flertal nanotrådar (400, 800a, 800b, 900), i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar (300, 800a, 800b, 900) innefattar minst en pn-övergång och det nämnda andra flertalet nanotrådar innefattar minst en pn-övergång, i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar och det nämnda andra flertalet nanotrådar är olika, i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar och de nämnda andra flertalet nanotrådar är växta på samma substrat. Det nämnda första flertalet nanotrådar kan innefatta pn-övergångar som är ett flertal sammankopplade p-i-n-övergångar, och det nämnda andra flertalet nanotrådar kan innefatta pn-övergångar som är ett flertal sammankopplade p-i-n-övergångar. Det nämnda första flertalet nanotrådar kan vara III-N-nanotrådar som innefattar minst en kvantbrunn, och det nämnda andra flertalet nanotrådar kan vara III-V- nanotrådar som innefattar minst en kvantbrunn. Det nämnda första flertalet nanotrådar kan ha väsentligen skild dopning från det nämnda andra flertalet nanotrådar, föredragsvis är nanotrådarna p-dopade respektive n-dopade kiselnanotrådar eller III-V-nanotrådar.Another preferred embodiment relates to a nanowire component member (4000, 4100, 8000, 9000) including; a first plurality of nanowires (300, 400) and a second plurality of nanowires (400, 800a, 800b, 900) in which it said first plurality of nanowires (300, 800a, 800b, 900) comprise at least one pn junction and the said second plurality of nanowires comprises at least one pn junction, in which said first plurality nanowires and the said second plurality of nanowires are different, in which it said first plurality of nanowires and said second plurality nanowires are grown on the same substrate. The first majority mentioned nanowires may comprise pn junctions which are a plurality interconnected p-i-n junctions, and said second plurality nanowires may comprise pn junctions which are a plurality interconnected p-i-n junctions. The first majority mentioned nanowires may be III-N nanowires comprising at least one quantum well, and the said second plurality of nanowires may be III-V nanowires comprising at least one quantum well. The first mentioned most nanowires may have substantially different doping from the above other plurality of nanowires, preferably the nanowires are p-doped respectively n-doped silicon nanowires or III-V nanowires.

En annan föredragen utföringsform avser ett CMOS-nanostruktursystem (6000) innefattande; en första MOS-nanostruktur och en andra MOS- nanostruktur, en första all-around-gate-elektrod (5001a) och en andra all- around-gate-elektrod (5001b), i vilken den första MOS-nanostrukturen innefattar; en n-dopad del av ett substrat (501a), en elektrisk avlång terminalelektrod (500a, 500a, 600a, 600b) vinkelrätt mot det nämnda substratet och en vertikalt växt p-dopad nanotråd (400a), och i vilken det nämnda n-dopade substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (400a) och i kontakt med den nämnda avlånga terminalelektroden (500a, 600a), och en andra MOS- nanostruktur, i vilken den andra MOS-nanostrukturen innefattar en p- dopad del av ett substrat (501b), en elektrisk avlång terminalelektrod (500b, 600b) vinkelrätt mot det nämnda substratet och en vertikalt växt n-dopad nanotråd (400b), och i vilken den nämnda n-dopade delen av substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (400a) och i kontakt med den nämnda avlånga terminalelektroden (500a, 600a), och i vilken den nämnda p-dopade delen av substratet (501b) är i kontakt med den nämnda n-dopade nanotråden (400b) och i kontakt med den nämnda avlånga terminalelektroden (500b,600b), och i vilken den första p-dopade nanotråden (400a) och den andra n-dopade nanotråden (400b) är i elektrisk kontakt (5002), i vilken den nämnda första all-around-gate-elektroden (5001a) är i elektrisk kontakt med den nämnda första p-dopade nanotråden (400a) och den nämnda andra all- around-gate-elektroden (5001b) är i elektrisk kontakt med den nämnda andra n-dopade nanotråden (400b). Även om modifieringar och förändringar kan föreslås av fackmän på området eller områdena är det avsikten av uppfinnaren att inom ramen för vad som är häri beskrivet, att skyddsomgånget innefattar alla ändringar och modifieringar som rimligt och korrekt faller inom ramen för skyddsomfånget som omfattas av det beskrivna bidraget till ståndpunkten eller ståndpunkterna. Föreliggande uppfinning enligt de bifogade patentkraven har beskrivits ovan med hänvisning till specifika utföringsformer. Till exempel kan olika särdrag av utföringsformer kombineras i andra kombinationer än de beskrivna mutatis mutandis.Another preferred embodiment relates to a CMOS nanostructure system (6000) including; a first MOS nanostructure and a second MOS nanostructure, a first all-around gate electrode (5001a) and a second all-around gate around-gate electrode (5001b), in which the first MOS nanostructure includes; an n-doped portion of a substrate (501a), an electrically elongated terminal electrode (500a, 500a, 600a, 600b) perpendicular against said substrate and a vertically grown p-doped nanowire (400a), and in which said n-doped substrate (501a) is in contact with said p-doped nanowire (400a) and in contact with it said elongated terminal electrode (500a, 600a), and a second MOS nanostructure, in which the second MOS nanostructure comprises a p- doped part of a substrate (501b), an electrically elongated terminal electrode (500b, 600b) perpendicular to said substrate and a vertical plant n-doped nanowire (400b), and in which said n-doped portion of the substrate (501a) is in contact with said p-doped nanowire (400a) and in contact with said elongate terminal electrode (500a, 600a), and in which said p-doped portion of the substrate (501b) is in in contact with said n-doped nanowire (400b) and in contact with said elongate terminal electrode (500b, 600b), and in which the first p-doped nanowire (400a) and the second n-doped the nanowire (400b) is in electrical contact (5002), in which the said the first all-around gate electrode (5001a) is in electrical contact with it said first β-doped nanowire (400a) and said second universal the around-gate electrode (5001b) is in electrical contact with the said other n-doped nanowires (400b). Although modifications and changes may be suggested by those skilled in the art the area or areas, it is the intention of the inventor to within the scope for what is described herein, that the round of protection includes all changes and modifications that reasonably and correctly fall within the scope of the scope of protection covered by the described contribution to the position or the positions. The present invention according to the appended claims the claims have been described above with reference to specifics embodiments. For example, different features of embodiments combined in combinations other than those described mutatis mutandis.

Omfånget av uppfinningen begränsas endast av de bifogade patentkraven.The scope of the invention is limited only by the appended claims.

Claims (10)

PATENTKRAVPATENT REQUIREMENTS 1. Förfarande (1000) att tillverka ett flertal avlånga vertikala nanostrukturer (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900) på samma substrat (101, 201, 301,401, 501, 601) innefattande; (1001) att tillhandahålla minst att hål (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b, 902) i kontakt med ett substrat (101, 201, 301, 401, 501, 601), (1002) att inkorporera nanopartiklar (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 8003b) i minst ett av de nämnda hålen (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b) från en nanopartikelsuspension som innefattar en evaporerande vätskefront (105), och (1003) att hetta upp de nämnda nanopartiklarna (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 803b, 903) i kontakt med det nämnda substratet, föredragsvis över nanopartiklarnas smältpunkt.A method (1000) for manufacturing a plurality of elongate vertical nanostructures (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900) on the same substrate (101, 201, 301,401, 501, 601) comprising; (1001) providing at least that holes (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b, 902) in contact with a substrate (101, 201, 301, 401, 501, 601), (1002) that incorporate nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 8003b) in at least one of said holes (102, 202, 302, 402, 502, 602, 802a, 802b) from a nanoparticle suspension comprising an evaporating liquid front (105), and (1003) heating the said nanoparticles (103, 203, 303, 403, 503, 603, 803a, 803b, 903) in contact with said substrate, preferably above the melting point of the nanoparticles. 2. Förfarandet (1000) enligt patentkrav 1, i vilken minst ett hål är övertäckt med en etsbar struktur (104, 204, 304, 404, 804).The method (1000) of claim 1, wherein at least one hole is covered with an etchable structure (104, 204, 304, 404, 804). 3. Förfarandet (1000) enligt patentkrav 1 och 2, i vilken processgaser för halvledarväxt används under den nämnda upphettningen för att bilda de nämnda avlånga nanostrukturerna (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900).The method (1000) of claims 1 and 2, wherein semiconductor plant process gases are used during said heating to form said elongate nanostructures (100, 200, 300, 400, 500, 600, 800a, 800b, 900). 4. Förfarandet (1000) enligt patentkrav 1-3, i vilken de nämnda avlånga nanostrukturerna är III-N-nanotrådar (300) och/eller III-V-nanotrådar (400) och/eller kiselnanotrådar (400, 400').The method (1000) of claims 1-3, wherein said elongate nanostructures are III-N nanowires (300) and / or III-V nanowires (400) and / or silicon nanowires (400, 400 '). 5. Förfarandet (1000) enligt patentkrav 1-4, i vilken de nämnda avlånga nanostrukturerna är metallkontakter (500) eller metalliska kolnanorör (600).The method (1000) of claims 1-4, wherein said elongate nanostructures are metal contacts (500) or metallic carbon nanotubes (600). 6. En nanotrådskomponentmedlem (4000, 4100, 8000, 9000) innefattande; ett första flertal nanotrådar (300, 400) och ett andra flertal nanotrådar (400, 800a, 800b, 900), i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar (300, 800a, 800b, 900) innefattar minst en pn-övergång och det nämnda andra flertalet nanotrådar innefattar minst en pn-övergång, i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar och det nämnda andra flertalet nanotrådar är olika, i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar och de nämnda andra flertalet nanotrådar är växta på samma substrat.A nanowire component member (4000, 4100, 8000, 9000) comprising; a first plurality of nanowires (300, 400) and a second plurality of nanowires (400, 800a, 800b, 900), wherein said first plurality of nanowires (300, 800a, 800b, 900) comprise at least one pn junction and said second the plurality of nanowires comprise at least one pn junction, in which said first plurality of nanowires and said second plurality of nanowires are different, in which said first plurality of nanowires and said second plurality of nanowires are grown on the same substrate. 7. Nanotrådskomponentmedlem (8000, 9000) enligt patentkrav 6, i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar innefattar pn-övergångar som är ett flertal sammankopplade p-i-n-övergångar, och i vilken det nämnda andra flertalet nanotrådar innefattar pn-övergångar som är ett flertal sammankopplade p-i-n-övergångar.The nanowire component member (8000, 9000) according to claim 6, wherein said first plurality of nanowires comprises pn junctions which are a plurality of interconnected pin junctions, and wherein said second plurality of nanowires comprises pn junctions which are a plurality of interconnected pin transitions. 8. Nanotrådskomponentmedlem (4000) enligt patentkrav 7, i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar är III-N-nanotrådar som innefattar minst en kvantbrunn (313), och det nämnda andra flertalet nanotrådar är III-V-nanotrådar som innefattar minst en kvantbrunn.The nanowire component member (4000) of claim 7, wherein said first plurality of nanowires are III-N nanowires comprising at least one quantum well (313), and said second plurality of nanowires are III-V nanowires comprising at least one quantum well. 9. Nanotrådskomponentmedlem (4100) enligt patentkrav 6-7, i vilken det nämnda första flertalet nanotrådar har väsentligen skild dopning från det nämnda andra flertalet nanotrådar, föredragsvis är nanotrådarna p- dopade respektive n-dopade kiselnanotrådar eller III-V-nanotrådar.A nanowire component member (4100) according to claims 6-7, wherein said first plurality of nanowires have substantially different doping from said second plurality of nanowires, preferably the nanowires are p-doped and n-doped silicon nanowires or III-V nanowires, respectively. 10. Ett CMOS-nanostruktursystem (6000) innefattande; en första MOS-nanostruktur och en andra MOS-nanostruktur, en första all-around-gate-elektrod (5001a) och en andra all-around-gate- elektrod (5001b), i vilken den första MOS-nanostrukturen innefattar; en n-dopad del av ett substrat (501a), en elektrisk avlång terminalelektrod (500a, 500a, 600a, 600b) vinkelrätt mot det nämnda substratet och en vertikalt växt p-dopad nanotråd (400a), och i vilken det nämnda n-dopade substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (400a) och i kontakt med den nämnda avlånga terminalelektroden (500a, 600a), och en andra MOS-nanostruktur, i vilken den andra MOS-nanostrukturen innefattar en p-dopad del av ett substrat (501b), en elektrisk avlång terminalelektrod (500b, 600b) vinkelrätt mot det nämnda substratet och en vertikalt växt n-dopad nanotråd (400b), och i vilken den nämnda n-dopade delen av substratet (501a) är i kontakt med den nämnda p-dopade nanotråden (400a) och i kontakt med den nämnda avlånga terminalelektroden (500a, 600a), och i vilken den nämnda p-dopade delen av substratet (501b) är i kontakt med den nämnda n-dopade nanotråden (400b) och i kontakt med den nämnda avlånga terminalelektroden (500b,600b), och i vilken den första p-dopade nanotråden (400a) och den andra n-dopade nanotråden (400b) är i elektrisk kontakt (5002), i vilken den nämnda första all-around-gate-elektroden (5001a) är i elektrisk kontakt med den nämnda första p-dopade nanotråden (400a) och den nämnda andra all- around-gate-elektroden (5001b) är i elektrisk kontakt med den nämnda andra n-dopade nanotråden (400b).A CMOS nanostructure system (6000) comprising; a first MOS nanostructure and a second MOS nanostructure, a first all-around gate electrode (5001a) and a second all-around gate electrode (5001b), in which the first MOS nanostructure comprises; an n-doped portion of a substrate (501a), an electrically elongated terminal electrode (500a, 500a, 600a, 600b) perpendicular to said substrate and a vertically grown p-doped nanowire (400a), and in which said n-doped the substrate (501a) is in contact with said p-doped nanowire (400a) and in contact with said elongated terminal electrode (500a, 600a), and a second MOS nanostructure, in which the second MOS nanostructure comprises a p-doped part of a substrate (501b), an electrically elongated terminal electrode (500b, 600b) perpendicular to said substrate and a vertically grown n-doped nanowire (400b), and in which said n-doped part of the substrate (501a) is in in contact with said p-doped nanowire (400a) and in contact with said elongated terminal electrode (500a, 600a), and in which said p-doped portion of the substrate (501b) is in contact with said n-doped nanowire ( 400b) and in contact with said elongate terminal electrode (500b, 600b), and in which the first p-doped nanowire (400a) and the second n-doped nanowire (400b) are in electrical contact (5002), in which said first all-around-gate electrode (5001a) is in electrical contact with said first p doped nanowire (400a) and said second all-around gate electrode (5001b) are in electrical contact with said second n-doped nanowire (400b).
SE1330066A 2013-05-21 2013-06-17 Process for manufacturing vertical elongated nanostructures and nanostructures thereof SE1330066A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1330066A SE1330066A1 (en) 2013-05-21 2013-06-17 Process for manufacturing vertical elongated nanostructures and nanostructures thereof
SE1330110A SE537297C2 (en) 2013-06-17 2013-09-16 Grid-adapted co-integrated nanowire plant for III-V / Ge CMOS

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1330050A SE538293C2 (en) 2013-05-21 2013-05-21 Packaging indicators and smart packaging materials
SE1330066A SE1330066A1 (en) 2013-05-21 2013-06-17 Process for manufacturing vertical elongated nanostructures and nanostructures thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SE1330066A1 true SE1330066A1 (en) 2014-11-22

Family

ID=52103614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1330066A SE1330066A1 (en) 2013-05-21 2013-06-17 Process for manufacturing vertical elongated nanostructures and nanostructures thereof

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE1330066A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105870192A (en) * 2016-05-11 2016-08-17 武汉新芯集成电路制造有限公司 Preparation method of 3D peripheral grid MOS tube

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105870192A (en) * 2016-05-11 2016-08-17 武汉新芯集成电路制造有限公司 Preparation method of 3D peripheral grid MOS tube

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Güniat et al. Vapor phase growth of semiconductor nanowires: key developments and open questions
Nikoobakht et al. Scalable synthesis and device integration of self-registered one-dimensional zinc oxide nanostructures and related materials
Wu et al. Direct observation of vapor− liquid− solid nanowire growth
Yi et al. ZnO nanorods: synthesis, characterization and applications
Wang et al. Piezotronics and Piezo-phototronics
KR101191632B1 (en) Large-area nanoenabled macroelectronic substrates and uses therefor
JP5210520B2 (en) Nanostructure in which nanowhiskers with expanded branches are formed and manufacturing method thereof
JP4855823B2 (en) Superlattice nanodevice and manufacturing method thereof
US7476596B2 (en) Doped elongated semiconductors, growing such semiconductors, devices including such semiconductors, and fabricating such devices
Nikoobakht et al. Formation of planar arrays of one-dimensional p− n heterojunctions using surface-directed growth of nanowires and nanowalls
Dalacu et al. Droplet dynamics in controlled InAs nanowire interconnections
JP2011121862A (en) Optelectronic device, solar cell, and photodetector
JP5059130B2 (en) Heterocrystalline semiconductor device and manufacturing method thereof
Kelrich et al. InP nanoflag growth from a nanowire template by in situ catalyst manipulation
Zhang et al. Doping of self-catalyzed nanowires under the influence of droplets
Miao et al. Monolithic barrier-all-around high electron mobility transistor with planar GaAs nanowire channel
Ikejiri et al. Bidirectional growth of indium phosphide nanowires
Wang et al. Solution–liquid–solid growth of semiconductor quantum-wire films
Vomiero et al. Preparation of radial and longitudinal nanosized heterostructures of In2O3 and SnO2
Jia et al. Catalyst-assisted solution–liquid–solid synthesis of CdS/CuInSe2 and CuInTe2/CuInSe2 nanorod heterostructures
Zhang et al. Recent research on one-dimensional silicon-based semiconductor nanomaterials: synthesis, structures, properties and applications
Cook et al. Inkjet-printed imbedded graphene nanoplatelet/zinc oxide bulk heterojunctions nanocomposite films for ultraviolet photodetection
van Weert et al. Zinc incorporation via the vapor− liquid− solid mechanism into InP nanowires
Han et al. Modulating the morphology and electrical properties of GaAs nanowires via catalyst stabilization by oxygen
Bao Group III-nitride nanowires

Legal Events

Date Code Title Description
NAV Patent application has lapsed