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CN100459181C - 纳米结构、具有这种纳米结构的电子器件和纳米结构的制造方法 - Google Patents

纳米结构、具有这种纳米结构的电子器件和纳米结构的制造方法 Download PDF

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CN100459181C CNB2003801027764A CN200380102776A CN100459181C CN 100459181 C CN100459181 C CN 100459181C CN B2003801027764 A CNB2003801027764 A CN B2003801027764A CN 200380102776 A CN200380102776 A CN 200380102776A CN 100459181 C CN100459181 C CN 100459181C
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Abstract

InP或者其它II-VI或者III-V材料的化合物纳米管表现出非常大的蓝移。因此，通过引入这种纳米管提供在电磁频谱的可见光范围中具有光致发光和电致发光效应的器件。

Description

纳米结构、具有这种纳米结构的电子器件和纳米结构的制造方法
技术领域
本发明涉及无机半导体材料的纳米结构。
本发明还涉及溶剂中纳米结构的分散。
本发明进一步涉及包括通过至少一个纳米结构相互连接的第一和第二电极的电子器件。
本发明进一步涉及无机半导体材料的纳米结构的制备方法，包括步骤：
在衬底的导电表面上提供导电材料的生长核；和
在生长温度下通过化学汽相淀积生长纳米结构。
本发明进一步涉及电子器件的制造方法，包括步骤：
在衬底的导电表面上提供导电材料的生长核，该表面被构图以限定第一电极；
在生长温度下通过化学汽相淀积生长化合物半导体材料的纳米结构；和
提供与生长的纳米结构电接触的第二电极。
背景技术
本领域已知半导体发光二极管(LED)。这种LED包括有源层的超晶格。一般通过由阻挡层分离的多层活性晶体的外延生长产生这种超晶格。超晶格的问题是其相对昂贵并且难以制造，并且超晶格的制造限于包含III-V族和II-VI族化合物的几种材料体系。
通过所使用的半导体的带隙确定由LED发射的光的波长。为了得到高效率(电子-光子转换)，应使用直接带隙材料。对于电磁光谱中的红光区(600＜λ＜900nm)，可以使用几种直接带隙化合物半导体例如AlGaAs。发红光的LED的效率可以高达90％。对于蓝光(λ～450nm)，可以使用化合物直接带隙半导体例如GaN，对于绿光(λ～520nm)，可以使用InGaN。然而，发射600nm以下波长的LED的效率低(～10％)。导致这种低效率的问题是化合物(In)GaN材料不是单晶。非晶性导致材料体中的缺陷状态。缺陷状态的高浓度致使无辐射转变。而且通过缺陷的高浓度降低了电荷载流子的迁移率。
制作LED的其它方法是通过使用半导电、单晶纳米线。通过使用汽相-液相-固相(VLS)法合成了周期表的II-VI和III-V族的化合物半导电纳米线以及周期表的IV族纳米线(即硅)。线的直径在5-50nm范围内。在该范围，材料的物理尺寸在该结构电学和光学性能上可以具有临界效应。量子约束指的是将电子波函数限制到称作谐振腔的材料粒子内的空间的小区域。其所有三维都在纳米尺寸范围的半导体结构一般称作量子点。当量子限制在两维时，该结构一般称作一维量子线或者更简单地称作量子线或者纳米线。因此量子线指的是直径足够小致使垂直于线的方向的限制的线。这种两维量子限制改变了线的电性能。
C.M.Lieber and coworkers-Nature2002，415，617-620-和K.Hiruma and coworkers-Appl.Phys.Lett.1992，60，745-747已经示出，能够分别合成包含p-n结的I nP和GaAs量子线。当给该器件施加前偏置时，观察到电致发光。在线的p型部分中注入空穴，在线的n型部分中注入电子。在p-n结，电子和空穴复合，结果发光。使所发射的光偏振。效率(电子-光子转换)不高(0.1％)。这可能是由于表面缺陷状态。然而没有试图利用所建立的方法钝化这些III-V材料的表面。在300℃下在H2中1％的H2S中的退火步骤可以利用硫磺基钝化表面，将发光增加到10-100倍。Hiruma及其合作者表明来自具有60nM直径的导线的电致发光的蓝移(blueshift)相对于体发射极小(10meV)。在Lieber及其合作者的工作中，在数量上没有提到蓝移。由Lieber及其合作者对具有不同直径导线的光致发光的测量，表现出对于具有10nm直径的导线来说，相对于体发生，蓝移为110meV。
这种蓝移仍然很小是不利的。例如InP的标准波长在红外光谱，观察到的蓝移足以提供具有波长的光。
发明内容
因此，本发明的第一目的是提供一种具有较大蓝移的纳米结构。本发明的第二目的是提供一种包括这种纳米结构的器件，该器件能够发射可见光谱的辐射。
用下述方案实现该第一目的，即纳米结构包括具有结晶覆盖物和中空内核的纳米管。令人遗憾的是，已经发现这种管形成有圆柱形结晶覆盖物并且它们是稳定的。在所做的实验中，发现晶体结构等同于块晶结构，尤其是金刚石、锌混合结构或者纤维锌矿结构。如此形成的纳米管在机械上和化学上是稳定的；当暴露于环境大气中一星期时该管不氧化。此外，可以将纳米管合成为所有具有基本相同的电性能的结构的整体。
更令人遗憾的是，发现该纳米管表现出比化合物半导体材料的纳米线大很多的发射波长的蓝移。该大的蓝移归结于相对小(thin)的覆盖物直径，导致电子波函数的较大量子限制。
光致发光测量表明，对于直径为10nm和壁厚为3nm的InP纳米管来说蓝移为800meV；例如，当在514nm激励时，该管表现出在580nm波长的光致发光；这表明表面状态和体陷阱态都没有控制电性能，为此几何结构表现出很可靠。该蓝移使得能够基于电致发光进行可见光谱的光发射。通过选择化合物半导体材料例如InP、GaAs、AlGaAs、GaP并且通过掺杂剂例如S、Se、Te、Zn的选择和浓度，能够得到可见光谱的整个范围的波长。其进一步在于该纳米结构包括不同区域的不同材料。
本身已经知道了其它材料的纳米管，例如碳和过渡金属硫族化物。然而，这些纳米管具有假石墨结构，并且通过管的直径和手性确定电性能。利用适当的掺杂剂掺杂这种纳米管是困难的，因此如果能得到发光特性也是困难的。此外，不能制造所有纳米管都具有相同电结构的这些纳米管的整体。
优选纳米管的整个直径在1-100nm的范围内。纳米管的中空内核优选具有2-20nm范围内的直径。结晶覆盖物优选具有0.5-20nm的直径。纳米管结构可以在纳米结构的整个长度上延伸。可以选择的是，其限于纳米结构的区域，而在纳米结构的其它部分，存在纳米线结构或者局部填充的纳米管结构。通过改变化学汽相淀积生长工艺的生长温度，可以有利地实现将纳米管限于区域。该限制具有下列有利效果，即在特定位置产生希望材料的光激发。此外，该点结构甚至具有比完整的纳米管更大的量子限定。此外，可以具有较大直径的纳米线区改进了机械稳定性。如果纳米管分散提供到表面上、尤其其中必须建立与电极例如Au的电连接时，这种机械稳定性尤其重要。
在进一步实施例中，纳米结构包括具有p型掺杂的第一区和具有n型掺杂的第二区，第一和第二区具有构成pn结的共同界面。由于在纳米结构中提供pn结，因此得到了电致发光效应。如果需要，该纳米结构还可以包含两个p-n结，因此产生双极型晶体管。
在包括通过至少一个纳米结构相互连接的第一和第二电极的电子器件中实现第二目的，该至少一个纳米结构包括具有结晶覆盖物和中空内核的纳米管。尤其优选纳米结构包括具有p型掺杂的第一区和n型掺杂的第二区，该第一和第二区具有构成pn结的共同界面。因此，得到发光二极管，其中第一电极作为空穴注入电极，第二电极作为电子注入电极。这种发光二极管例如可以用于显示器和发光应用，如本身所公知的。然而，具有大量子限定和适当的电致发光和光致发光效应的纳米管的器件也适合用于存储目的(例如量子点)、用于超速晶体管和光学开关、光电耦合器和光电二极管(将光信号转变为电信号或者反过来)。
本发明的器件可以具有各种形式。如果在层内以阵列方式存在纳米结构是有利的，该层分离第一和第二电极。在该实施例中，基本上横向于电极引导该纳米结构。该“垂直”型器件的优点包含不需要组装纳米结构，可以将纳米结构的阵列用于互连两个电极。
在生长纳米结构之前，可以提供其中存在纳米结构的层，例如作为如氧化铝的多孔基质。然而，后来也可以通过生长纳米结构并且后来由溶液提供该层来提供。提供这种层的非常适当的方式是溶胶-凝胶工艺。尤其有利的层包括中孔硅石，该中孔硅石可以包含有机替代物。这种层具有低的介电常数，减小第一和第二电极之间不希望的电容相互作用。可以选择的是，如果要使用纳米结构的光学特性，则可以使用透明的聚合物。这具有可以得到柔性器件的好处。
阵列型器件尤其适合与包含p-n结的纳米结构结合。这种阵列将导致非常高的光输出功率密度。如果该阵列具有1010孔的密度，即每平方厘米的纳米结构，则功率密度可以在102-104W/cm2。此外，由于纳米结构的结晶度，发光二极管的效率高，例如大约60％。
在需要纳米结构中的双极型晶体管的情况下，可以利用包含内部导体的基质来实现，或者在生长纳米结构之后在两个子层之间提供导电层。也可以在一些步骤中生长纳米结构，使得在第一生长步骤之后，提供第一子层。然后可以淀积导体，随后利用相同的金属核在第二生长步骤继续生长工艺。为了改进这种内部导体和纳米结构之间的接触，优选该纳米结构具有具具有较大直径的覆盖物，并且是在与内部导体接触的位置具有较大直径的纳米线。
该层可以进一步根据希望的图形构成。如果将该纳米结构用作光电二极管，上述构成方式尤其有利。在该情况下，可以构成该层，使其具有纤维状形状。在构成的层周围，可以设置黑或者非透明的层，以便保持该层内侧的光。
在进一步的实施例中，该层包含不同材料的纳米结构。因此得到多色发光器件。可以在首先提供核、通常是金属粒、然后在一个或者多个希望的生长温度下生长并且接着除去核以便停止生长的情况下，通过进行多个生长循环来提供不同材料的纳米结构。
如果用作发光二极管，则优选至少电极之一是透明的。在该层的与透明电极相对的一侧，可以设置反射层，以便增加光输出的效率。
虽然垂直器件型具有优点，但是本发明的纳米结构可以以薄膜器件型存在，其中第一和第二电极横向分离。接着将具有例如在作为分散剂的乙醇中分散的纳米结构的分散体提供到电极上。可以以本来已知的方式实现纳米结构的对准以及电极和纳米结构之间的电接触，如Lieber及其合作者所公开的。
本发明的第三目的是提供在开始段所描述的那种结构的方法，利用该方法可以适当且容易地制备纳米结构。
这通过生长温度在转变温度以上从而得到纳米管来实现。在该转变温度以下，得到纳米线或者部分填充的纳米管。该转变温度取决于掺杂剂的类型和浓度。对于InP在500℃左右。如果需要，可以通过氧化使得到的纳米管变薄。然而，由于温度的进一步提供，可以适当减小覆盖物(mantle)的厚度。
在本发明的方法中用作生长催化剂的核选自适当金属或者包含这种金属的胶质粒子。适当金属的例子为Co、Ni、Cu、Fe、In、Ga、Ag和Pt。
附图说明
在附图和表中将进一步说明纳米结构、器件以及本发明方法的上述和其它实施例，其中：
图1a-1b示出了制备纳米管的方法的第一实施例；
图2a-2e示出了纳米管的电子显微镜图像；表1示出了关于转变温度的数据；
图3示出了InP纳米管的覆盖物厚度d(nm)与衬底温度T(℃)之间的关系图；
图4示出了对于InP纳米管(曲线A)、InP纳米线(曲线B)和块InP(曲线C)来说，作为波长λ的函数的发射强度I的图；
图5a-5c示出了通过掺杂剂原子诱发的部分中空的InP管的TEM图像；
图6示出了制造电子器件的方法的第一实施例；
图7a-7c示出了制造电子器件的方法的第二实施例；
图8示出了制造电子器件的方法的第三实施例。
图是示意性的，未按比例示出。不同图中相同的附图标记指的是相同或者类似部件。图和说明仅是举例，不应认为设定本发明的范围。
具体实施方式
纳米管及制备方法实施例1
通过利用半导电纳米线类推，但是在较高的温度下，利用VLS生长法合成InP纳米管。在管炉的下游端，将具有氧化表面(“自然氧化物”)以及其上的薄Au膜的硅衬底放置在Al2O3块上。在Al2O3块中，在衬底下方1mm测量衬底温度。将炉子抽真空到小于10Pa。此后，在100-300sccm的Ar流下将压强设置到3.104Pa。将炉子加热到500℃，致使Au层分裂为纳米级的串。在炉子的上游端，定位InP靶(密度65％)，并且利用ArF激光(λ＝193nm，100mJ/脉冲，10Hz)从靶中消融InP。使InP汽化并且输送到衬底上。这样导致在Au串的催化下生长纳米结构。
图1a和1b示意性地示出了纳米结构依赖于温度的生长。在相对低的衬底温度下(＜500℃)，在液-固界面通过晶体生长速度限制了线生长(图1a)。半导体物质均匀地分布于整个液滴，并且形成了固体半导电纳米线。在较高温度(＞500℃)下，反应变成扩散受限的(图1b)；半导电物质通过液滴的扩散与晶体生长相比相对较慢。半导体物质的浓度变为耗尽，并且由于几何原因，晶体生长循环开始。结果，形成了具有结晶覆盖物和中空内核的纳米管。施加的衬底温度确定了管的整个直径和覆盖物厚度。
图2a-2e示出了在硅衬底上在515℃下生长的InP纳米管的SEM和TEM图像。利用Philips XL40FEG装置得到SEM图像。利用TECNAITF30ST装置得到TEM图像。图2a示出了SEM图像。从该SEM图像清楚地看出，所淀积的材料的95％以上由线状结构构成。图2b和2c示出了TEM图像。这样能够进一步检查表明形成了中空管。从明视场TEM和HAADF(高角度环形暗场)成像两者的对比中判断，很清楚在管的内核中不存在材料。如图2c所示，由包含金的球形粒子终止该管。这表明管从液体InP-Au相通过VLS机理生长。管的直径在其长度方向是均匀的。
图2d和2e示出了在520℃生长并且用Zn掺杂的另外的InP纳米管的TEM图像。在图2e中，存在管的覆盖物-所谓的壁-中更暗的对比度。这是从该管的结晶特性产生的衍射对比。当相对于电子束衍射倾斜样品时，可以看到对比边缘在管的整个宽度上移动，表明晶体的圆柱形状。观察到衍射对比在壁中最显著，从而再次证明了管的中空特性。HRTEM图像(图2(e))所示的纳米管壁的厚度大约为4nm。该晶格对应于InP锌混合物晶格，并且管在[200]方向上生长。当暴露于大气一星期时，该管不氧化。
图3示出了对于如上所述制备的纳米管来说，覆盖物厚度d与衬底温度T之间的关系曲线图。该厚度从大约14nm降低到9nm，而温度从490℃增加到550℃。在大约500℃，发生了从纳米线到纳米管的转变。回过来在图中发现，厚度的降低在该转变温度附近相当陡峭。
图4示出了光发射强度与以nm为单位的波长λ的关系图。示出了三个曲线：一个涉及InP纳米管(曲线A)，一个涉及InP纳米线(曲线B)和一个涉及块InP(曲线C)。该纳米管数据基于按上述方式得到的纳米管，覆盖物厚度为4nm。该纳米线数据基于直径为5nm的纳米线，该纳米线在低于500℃的温度下通过VLS方法制备。测量是光致发光测量，其中利用Ar激光以514nm的波长照射样品。从该图清楚地看出，纳米管的发射发生在显著小于InP纳米线和块InP波长的波长下。具体地说，纳米线的发射相对于体发射蓝移了150nm(250meV)。纳米管的发射相对于体发射蓝移了310nm(750meV)
纳米管及制备方法实施例2
在进一步的实施例中，重复生长实验。以此改变靶，以便包含掺杂剂原子。以这种方式，电掺杂纳米管，以便形成p型和n型半导体。然而，添加的掺杂剂影响纳米管的生长动力学。在存在掺杂剂的情况下，也观察到了不同形态，即部分填充有InP微晶的纳米管。所得到的形态取决于添加到InP靶中的掺杂剂和衬底温度。
图5a-5c示出了这种部分填充了纳米管的TEM图像。图5(a)示出了通过使用掺杂有0.1mol％Zn的InP靶、在467℃衬底温度下形成的部分中空纳米管的TEM图像。图5(b)和(c)示出了其中中断了结晶内核的位置处的HRTEM图像。在间隙的两侧，结晶取向相同。在静态SIMS和XPS情况下，半定量地示出了掺杂剂原子从靶转移到线。当相对于InP使用1.0mol％的靶掺杂剂浓度时，在线中存在1020原子/cm2的估计浓度。
表1示出了当在给定温度将掺杂剂(0.1或者1mol％)添加到靶中时得到的形态。靶掺杂剂浓度对得到的形态没有影响。在较高温度下形成管，并且在较低温度下形成固体线。在中间温度，观察到部分填充的管。
表1.当掺杂剂添加到InP靶时，在所示衬底温度范围得到的形态。
  掺杂剂   固体线   部分填充   中空管
  未掺杂   T＜500℃   -   T＞500℃
  S   -   460＜T＜480℃   T＞480℃
  Se   T＜485℃   485＜T＜530℃   T＞530℃
  Te   T＜500℃   无数据   无数据
  Zn   T＜450℃   450＜T＜515℃   T＞515℃
电子器件及制造方法实施例1
图6示出了包括发光二极管的本器件10的实施例。该器件10包括其上存在第一导电层的衬底1，在第一导电层中限定了第一电极2。在这种情况下衬底1由绝缘材料例如Al2O3制成，并且在该例子中导电层包括Ti。导电层2连接到未示出的像素开关和驱动器电路。然而，可以在衬底1中提供这些像素开关，例如多晶或者非晶硅的晶体管。在第一电极2上存在多孔基质3，多孔基质3的孔用InP的纳米管4填充，其具有用第一掺杂剂Se掺杂的p型的第一区5和用第二掺杂剂Zn掺杂的n型的第二区6。p-n结存在于第一和第二区5，6的共同界面7。在多孔基质的上表面14处存在ITO的第二、透明电极8。该叠层构成发光二极管。优选，多个发光二极管存在于衬底1上，如本领域技术人员理解的。
按照如下方法制造二极管。在通过溅射Ti层提供第一电极2之后，提供多孔阳极化氧化铝的基质3。其具有0.2微米的厚度和1010孔/cm3的孔密度。每个都具有20nm直径的这些孔垂直对准。根据WO-A 98/48456所描述的方法制造氧化铝基质3。
然后将在该例子中为Au的核心粒子电化学淀积到孔的底部。将具有多孔基质3的该衬底1放置到炉子中。在炉子的上游端，定位InP靶，利用ArF激光从靶消融InP。汽化该InP并且传输到衬底上。这导致在Au串的催化下纳米管的生长。利用n型掺杂剂，在该情况下是Se，在550℃温度下生长纳米管的第一区5。此后，该第一区生长了长度100nm——然而，该长度可以更长或者更短——改变气体成份，并且用Zn掺杂剂代替Se掺杂剂。利用该成份生长第二区6，长度为120nm。第一和第二区5，6具有共同界面7，在该界面存在p-n结。现在稍微抛光基质3的上表面14，以便除去核心粒子和纳米结构的突出部分。此后，以公知的方式淀积氧化铟锡(ITO)层，以便提供第二电极8。
电子器件及制造方法实施例2
图7a-7c示意性地示出了本发明方法的三个步骤的截面图。图7A示出了包括硼硅酸盐玻璃的载体1的衬底10。其上存在有包括A l的导电层2。利用核心11，在该情况下是Au，在550℃下在热膜化学汽相淀积反应器中在其上生长纳米管3。纳米管3生长到100-200纳米的长度和大约10纳米的直径。
图7B示出了第二步骤。其中制备在80g乙醇和10g酸化水(1NHCl)中的2.1g醋酸铅、9.3g四乙氧基硅烷、1.9g三甲基硼酸盐和1.0g三乙基铝酸盐的溶液层。水解一小时之后，通过旋涂在衬底上提供该溶液。通过旋涂提供的溶胶-凝胶层通过在300℃加热45分钟转化为包括52.7wt％SiO2、6.4wt％Al2O3、13.0wt％B2O3、和27.9wt％的PbO的玻璃成份。该玻璃热稳定到至少250℃，这对于其它工艺步骤或许是有利的。可以改变玻璃成份，以便防止纳米管和玻璃的热膨胀之间的显著差别。得到的固体基质4的厚度为200nm。接着，将得到的结构冷却到室温。为了得到具有较大厚度的层，四乙氧基硅烷可以部分地被三甲基甲氧基硅烷替代，并且添加氧化纳米粒子(具有50％固体含量的硅溶胶(silicasol)，硅溶胶(ludox))。
图7C示出了第三步骤的结果，其中抛光具有纳米管3的基质4，以便露出纳米管4的端部。将基质的厚度选择在大约150nm之间，以便提供足够的纵横比。抛光产生了均匀的表面14。为了确保有效地露出纳米管4的端部，并且不受玻璃粒子妨碍，在抛光之后清洁表面14。
电子器件及制造方法实施例3
图8示意性示出了半导体器件100的截面图，在这种情况下，该半导体器件100是薄膜晶体管。在玻璃的衬底110上，提供源电极101和漏电极102。该电极101、102例如包括Au，并且已经被光刻限定。也可以使用其它金属例如Al/Ti或者Au/Ni/Ge。电极101、102通过沟道105相互分离，沟道105包括优选具有低介电常数的介质材料。适当的材料对于本领域技术人员来说是公知的，包括氧化硅、氢和甲基硅酸盐类(methylsilsesquioxane)、多孔硅石、SiLK和苯并环丁烯。材料的选择还取决于衬底的选择。使电极101、102和沟道105的表面平坦化，以便在基本上平坦的表面111上提供纳米结构104。
已经根据实施例1制造了纳米结构。在将具有纳米管的衬底浸入分散剂(dispergent)的浴之后，超声振动2秒钟。其结果是，管被分散。在这种情况下分散剂是乙醇，但是例如也可以是异丙醇、氯苯或者水，或者其混合物。此后，将分散的小滴涂覆到该表面。利用称为流式组装(flow assembly)的技术使纳米管对准，其中在衬底110上提供具有希望图形的压模表面的压模，包含微流体沟道。此后，进行退火处理，以便提高电极101、102和纳米管104之间的接触。
在其顶部，存在介质层106，该介质层106分离栅电极103和纳米结构104。由此完成该晶体管。本领域技术人员应清楚，电子器件包括多个晶体管和/或其它半导体元件，例如优选存储单元和显示像素。还应清楚，可以提供半导体器件的其它结构，尤其是薄膜晶体管，代替所示的场效应晶体管，包括水平发光二极管的结构。
尤其如果该衬底包括半导体材料，例如硅，其可以适当掺杂以作为栅电极，并且可以提供有氧化物作为栅电极氧化物材料。优选地，应用小沟道长度，优选0.1-0.3微米的数量级。以这种方式，可以在适当的温度例如77K和更高温度下，将单个电荷载流子放到无机半导体纳米管上。可以取得优异的结果，这是由于本发明纳米结构的增强的制约效果，以及由小沟道长度产生的减小的自电容。当使用具有被部分填充有微晶的孔的纳米管时，可以得到进一步的有利效果。在这些微晶中制约效果更小，导致其中电荷集中。因此，微晶将作为量子阱。该量子阱不仅具有用于存储目的的有利效果，而且作为光发射器的复合中心。以这种方式，即使不提供不同的材料，也可以进一步调整发光性能。

Claims (11)

1.一种无机半导体材料的纳米结构，该纳米结构包括具有结晶覆盖物和中空内核的纳米管，其特征在于，该纳米结构包括具有p型掺杂的第一区和具有n型掺杂的第二区，第一和第二区具有构成pn结的共同界面。
2.如权利要求1所述的纳米结构，其特征在于，该中空内核具有2到20nm范围内的直径。
3.如权利要求1或者2所述的纳米结构，其特征在于，该覆盖物具有1-20nm范围内的厚度。
4.如权利要求1所述的纳米结构，其特征在于，用纳米管覆盖物的化合物半导体材料部分填充该中空内核。
5.如权利要求1所述的纳米结构，其特征在于，该无机半导体材料选自III-V族半导体材料。
6.如权利要求1-5任意一项的纳米结构在溶剂中的分散体。
7.一种发光电子器件，包括通过根据权利要求1-5中任意一项的至少一种纳米结构而相互连接的第一和第二电极。
8.如权利要求7所述的发光电子器件，其特征在于，存在具有基本上相互平行的孔的绝缘衬底，这些孔从第一电极延伸到第二电极，在这些孔中设置纳米结构。
9.一种化合物半导体材料的纳米结构的制备方法，包括步骤：
在衬底的导电表面上提供导电材料的生长核；和
在生长温度下通过化学汽相淀积生长纳米结构，
其特征在于，在生长期期间，生长温度在转变温度以上，由此得到具有结晶覆盖物和中空内核的纳米管，以及设置该纳米结构使得包括具有p型掺杂的第一区和具有n型掺杂的第二区，第一和第二区具有构成pn结的共同界面。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，通过改变转变温度以上的温度来改变覆盖物的厚度。
11.一种发光电子器件的制造方法，包括步骤：
在衬底的导电表面上提供导电材料的生长核，构图该表面以便限定第一电极；
在生长温度下通过化学汽相淀积生长化合物半导体材料的纳米结构；和
提供与生长的纳米结构电接触的第二电极，
其特征在于，在生长期期间，生长温度在转变温度以上，由此得到具有结晶覆盖物和中空内核的纳米管，以及在生长期期间，将第一掺杂剂添加到化学汽相淀积反应室中的蒸汽中，此后添加第二掺杂剂，该第一掺杂剂是第一掺杂类型的，该第二掺杂剂是第二掺杂类型的。
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