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纳米异质外延技术是制备高失配半导体薄膜的一种纳米制作技术路线，随着超大规模集成电路纳米图样加工技术的进步，它将在制备无缺陷密度且单晶品质完美的高失配半导体薄膜材料中发挥巨大的作用。详细地综述了纳米异质外延技术的原理，介绍了纳米图样制作技术并展示了运用纳米异质外延技术在Si（111）衬底上实现高失配GaN（失配度为20％）薄膜材料及在Si（100）衬底上实现InP薄膜材料的高品质单晶外延生长。