在过去的几年里,Ⅲ族氮化物纳米材料因为其在纳米太阳能电池、纳米LED、纳米生化探测器和单光子发射器件[1]等方面的广阔应用前景而备受关注.目前,Ⅲ族氮化物纳米柱的生长主要有两种途径：第一,利用VW(Volmer-Weber)模式在衬底上自组装生长[2]；第二,利用外催化剂或者自催化剂通过VLS(Vapor-Liquid-Solid)模式生长[3].然而,相比于以上两种生长方法,选区生长在控制纳米柱的初期成核和纳米柱的直径、密度等方面有着明显的优势.InN室温下的带隙只有0.64 eV[4],使其成为光电器件中的一种重要材料.同时,InGaN纳米柱在制造高效率全光谱纳米太阳能电池方面有很大的潜力；InN/InGaN基纳米材料在制备通信波段单光子源和实现量子通信、计算等方面也备受关注.但是,有关InN纳米柱的相关性质研究相对较少.此外,晶格极性效应对选区生长中InN纳米柱的生长行为和性质的影响也没有明确的解释.因此,研究InN纳米柱选区生长过程中的晶格极性效应显得至关重要.本工作利用等离子体辅助分子束外延(PA-MBE)设备在图形化GaN模板上生长了不同极性(In极性和N极性)的InN纳米柱.InN纳米柱的极性由GaN模板的极性来控制,也就是Ga (N)极性外延生长出In (N)极性InN纳米柱.实验结果表明,不同极性的InN纳米柱具有不同的生长行为和表面形貌：In极性InN纳米柱的顶端呈现典型的金字塔形；而N极性InN纳米柱则为倒置的金字塔结构,具有平坦的顶面(如图1所示).对于In极性InN纳米柱,SEM测试结果显示所有纳米柱直径均匀沿c轴取向,几乎没有侧向生长(如图2(f)所示).TEM测试结果表明,该方法生长的InN纳米柱几乎是无位错的,并且从衬底中延伸的线形位错倾向于弯向侧壁并湮灭.本工作中也将报道InN纳米柱的详细生长机制和性质.