stringtranslate.com

Нанопроволока

Кристаллическая нанопроволока селенида олова размером 2×2 атома, выращенная внутри однослойной углеродной нанотрубки (диаметр трубки ≈1 нм). [1]

Нанопроволока — это наноструктура в виде проволоки с диаметром порядка нанометра (10−9 м  ). В более общем смысле нанопроволоки можно определить как структуры, толщина или диаметр которых ограничены десятками нанометров или меньше, а длина не ограничена. В этих масштабах важны квантово-механические эффекты, что и привело к появлению термина « квантовые проволоки ».

Существует множество различных типов нанопроводов, включая сверхпроводящие (например, YBCO [2] ), металлические (например, Ni , Pt , Au , Ag ), полупроводниковые (например, кремниевые нанопровода (SiNW) , InP , GaN ) и изолирующие (например , SiO 2 , TiO 2 ).

Молекулярные нанопроволоки состоят из повторяющихся молекулярных единиц, либо органических (например, ДНК ), либо неорганических (например, Mo 6 S 9− x I x ).

Характеристики

Отфильтрованное шумом изображение HRTEM экстремальной нанопроволоки HgTe , внедренной в центральную пору SWCNT. Изображение также сопровождается моделированием кристаллической структуры [3]

Типичные нанопровода демонстрируют соотношение сторон (отношение длины к ширине) 1000 или более. Поэтому их часто называют одномерными (1-D) материалами. Нанопровода обладают многими интересными свойствами, которые не наблюдаются в объемных или 3-D (трехмерных) материалах. Это происходит потому, что электроны в нанопроводах квантово ограничены латерально и, таким образом, занимают энергетические уровни, которые отличаются от традиционного континуума энергетических уровней или полос, обнаруженных в объемных материалах.

Следствием этого квантового ограничения в нанопроводах является то, что они демонстрируют дискретные значения электропроводности . Такие дискретные значения возникают из-за квантово-механического ограничения на число электронных транспортных каналов в нанометровом масштабе, и они часто приблизительно равны целым кратным кванта проводимости :

Эта проводимость в два раза больше обратной величины единицы сопротивления, называемой константой фон Клитцинга , R K  = 25 812 .807 45 ... Ω , [4] определяется как RK = h / e 2 и назван в честь Клауса фон Клитцинга , первооткрывателя целочисленного квантового эффекта Холла .

Примерами нанопроводов являются неорганические молекулярные нанопровода (Mo 6 S 9− x I x , Li 2 Mo 6 Se 6 ), которые могут иметь диаметр 0,9 нм и быть длиной в сотни микрометров. Другие важные примеры основаны на полупроводниках, таких как InP, Si, GaN и т. д., диэлектриках (например, SiO 2 ,TiO 2 ) или металлах (например, Ni, Pt).

Существует множество областей применения, где нанопроволоки могут стать важными в электронных, оптоэлектронных и наноэлектромеханических устройствах, в качестве добавок в современных композитах, для металлических соединений в наномасштабных квантовых устройствах, в качестве полевых эмиттеров и в качестве выводов для биомолекулярных наносенсоров.

Синтез

СЭМ - изображение эпитаксиальных нанопроволочных гетероструктур, выращенных из каталитических золотых наночастиц

Существует два основных подхода к синтезу нанопроводов: сверху вниз и снизу вверх . Подход сверху вниз уменьшает большой кусок материала до маленьких кусочков с помощью различных средств, таких как литография , [5] [6] фрезерование или термическое окисление . Подход снизу вверх синтезирует нанопровод путем объединения составляющих его адатомов . Большинство методов синтеза используют подход снизу вверх. Первоначальный синтез с помощью любого из методов часто может сопровождаться этапом термической обработки нанопровода , часто включающим форму самоограничивающегося окисления, для точной настройки размера и соотношения сторон структур. [7] После синтеза снизу вверх нанопровода могут быть интегрированы с использованием методов Pick-and-Place. [8]

Производство нанопроволок использует несколько распространенных лабораторных методов, включая суспензию, электрохимическое осаждение, осаждение из паровой фазы и рост VLS . Технология ионных треков позволяет выращивать однородные и сегментированные нанопроволоки диаметром до 8 нм. Поскольку скорость окисления нанопроволок контролируется диаметром, для настройки их морфологии часто применяются этапы термического окисления .

Приостановка

Подвешенная нанопроволока — это проволока, изготовленная в камере высокого вакуума, удерживаемая на продольных концах. Подвешенные нанопроволоки могут быть изготовлены:

Рост VLS

Распространенным методом создания нанопроволок является метод пар–жидкость–твердое тело (VLS), который впервые был описан Вагнером и Эллисом в 1964 году для кремниевых усов с диаметром от сотен нм до сотен мкм. [9] Этот процесс может производить высококачественные кристаллические нанопроволоки из многих полупроводниковых материалов, например, выращенные VLS монокристаллические кремниевые нанопроволоки (SiNW) с гладкими поверхностями могут иметь превосходные свойства, такие как сверхбольшая эластичность. [10] Этот метод использует исходный материал либо из частиц, полученных лазерной абляцией , либо из подаваемого газа, такого как силан .

Синтез VLS требует катализатора. Для нанопроводов лучшими катализаторами являются нанокластеры жидкого металла (например, золота ) , которые могут быть либо самоорганизованы из тонкой пленки путем высушивания , либо приобретены в коллоидной форме и нанесены на подложку.

Источник входит в эти нанокластеры и начинает их насыщать. Достигнув пересыщения, источник затвердевает и растет наружу от нанокластера. Простое выключение источника может отрегулировать конечную длину нанопроволоки. Переключение источников во время фазы роста может создавать составные нанопроволоки со сверхрешетками чередующихся материалов. Например, метод, называемый ENGRAVE (Encoded Nanowire GRowth and Appearance through VLS and Etching) [11], разработанный лабораторией Cahoon Lab в UNC-Chapel Hill, позволяет осуществлять морфологический контроль в нанометровом масштабе посредством быстрой модуляции легирующей примеси in situ .

Одностадийная реакция в паровой фазе при повышенной температуре синтезирует неорганические нанопроволоки, такие как Mo 6 S 9− x I x . С другой точки зрения, такие нанопроволоки представляют собой кластерные полимеры .

Подобно синтезу VLS, синтез нанопроводов (NW) методом VSS (vapor-solid-solid) происходит посредством термолитического разложения кремниевого предшественника (обычно фенилсилана). В отличие от VLS, каталитическая затравка остается в твердом состоянии при высокотемпературном отжиге подложки. Этот тип синтеза широко используется для синтеза нанопроводов из силицидов металлов/германидов посредством сплавления VSS между медной подложкой и кремниевым/германиевым предшественником.

Синтез в растворе

Синтез в фазе раствора относится к методам, которые выращивают нанопроволоки в растворе. Они могут производить нанопроволоки из многих типов материалов. Синтез в фазе раствора имеет то преимущество, что он может производить очень большие количества по сравнению с другими методами. В одном методе, синтезе полиолов , этиленгликоль является как растворителем, так и восстановителем. Этот метод особенно универсален при производстве нанопроволок из золота, [12] свинца, платины и серебра.

Метод роста сверхкритической жидкости-жидкости-твердого тела [13] [14] может быть использован для синтеза полупроводниковых нанопроволок, например, Si и Ge. Используя металлические нанокристаллы в качестве затравок, [15] органометаллические прекурсоры Si и Ge подаются в реактор, заполненный сверхкритическим органическим растворителем, таким как толуол . Термолиз приводит к деградации прекурсора, что позволяет высвободить Si или Ge и растворить их в металлических нанокристаллах. По мере добавления большего количества полупроводникового растворенного вещества из сверхкритической фазы (из-за градиента концентрации) осаждается твердый кристаллит, и нанопроволока растет одноосно из затравки нанокристалла.

Самосборка, вызванная жидкими мостиками

Белковые нанопровода в паутине были сформированы путем прокатывания капли раствора паутины по супергидрофобной столбчатой ​​структуре. [16] [17]

Некаталитический рост

Наблюдение in situ за ростом нанопроволок CuO

Подавляющее большинство механизмов формирования нанопроволок объясняются использованием каталитических наночастиц, которые управляют ростом нанопроволок и добавляются намеренно или генерируются в процессе роста. Однако нанопроволоки можно выращивать и без помощи катализаторов, что дает преимущество чистым нанопроволокам и минимизирует количество технологических этапов. Механизмы роста нанопроволок (или усов) без катализаторов были известны с 1950-х годов. [18]

Простейшие методы получения нанопроволок из оксидов металлов используют обычное нагревание металлов, например, металлическая проволока нагревается батареей, Джоулевым нагревом на воздухе [19] можно легко осуществить дома. Спонтанное образование нанопроволок некаталитическими методами объяснялось дислокацией, присутствующей в определенных направлениях [20] [21] или анизотропией роста различных граней кристалла . Совсем недавно, после развития микроскопии, был продемонстрирован рост нанопроволок, вызванный винтовыми дислокациями [22] [23] или границами двойников [24] . На рисунке справа показан рост одного атомного слоя на кончике нанопроволоки CuO, наблюдаемый с помощью in situ TEM микроскопии во время некаталитического синтеза нанопроволоки.

Нанопроволоки атомного масштаба также могут образовываться полностью самоорганизованными без необходимости в дефектах. Например, нанопроволоки редкоземельного силицида (RESi 2 ) шириной и высотой в несколько нм и длиной в несколько 100 нм образуются на кремниевых ( 001 ) подложках, которые покрыты субмонослоем редкоземельного металла и впоследствии отожжены. [25] Боковые размеры нанопроволок ограничивают электроны таким образом, что система напоминает (квази)одномерный металл. [26] Металлические нанопроволоки RESi 2 также образуются на кремнии ( hhk ). Эта система позволяет настраивать размерность между двумерной и одномерной с помощью покрытия и угла наклона подложки. [27]

Синтез металлических нанопроводов на основе ДНК-шаблона

Новая область — использовать нити ДНК в качестве каркасов для синтеза металлических нанопроводов. Этот метод исследуется как для синтеза металлических нанопроводов в электронных компонентах, так и для биосенсорных приложений, в которых они позволяют трансдукцию нити ДНК в металлическую нанопровод, которая может быть электрически обнаружена. Обычно нити одноцепочечной ДНК растягиваются, после чего они декорируются металлическими наночастицами, которые были функционализированы короткими комплементарными нитями одноцепочечной ДНК. [28] [29] [30] [31]

Литография с теневой маской с заданными трещинами

Недавно был описан простой метод производства нанопроводов с определенной геометрией с использованием обычной оптической литографии. [32] В этом подходе оптическая литография используется для создания нанозазоров с использованием контролируемого образования трещин. [33] Затем эти нанозазоры используются в качестве теневой маски для создания отдельных нанопроводов с точными длинами и ширинами. Эта технология позволяет производить отдельные нанопровода шириной менее 20 нм масштабируемым способом из нескольких металлических и металлооксидных материалов.

Физика

Проводимость

СЭМ - изображение никелевой проволоки толщиной 15 микрометров

Несколько физических причин предсказывают, что проводимость нанопроволоки будет намного меньше, чем проводимость соответствующего объемного материала. Во-первых, существует рассеяние на границах проволоки, эффект которого будет очень значительным, когда ширина проволоки меньше средней длины свободного пробега свободных электронов объемного материала. Например, в меди средняя длина свободного пробега составляет 40 нм. Медные нанопроволоки шириной менее 40 нм сократят среднюю длину свободного пробега до ширины проволоки. Серебряные нанопроволоки имеют совершенно другую электро- и теплопроводность, чем объемное серебро. [34]

Нанопроволоки также демонстрируют другие особые электрические свойства из-за своего размера. В отличие от однослойных углеродных нанотрубок, движение электронов которых может попадать под режим баллистического переноса (то есть электроны могут свободно перемещаться от одного электрода к другому), проводимость нанопроволоки сильно зависит от краевых эффектов. Краевые эффекты возникают из-за атомов, которые лежат на поверхности нанопроволоки и не полностью связаны с соседними атомами, как атомы внутри основной части нанопроволоки. Несвязанные атомы часто являются источником дефектов внутри нанопроволоки и могут привести к тому, что нанопроволока будет проводить электричество хуже, чем основной материал. По мере того, как нанопроволока уменьшается в размере, поверхностные атомы становятся более многочисленными по сравнению с атомами внутри нанопроволоки, и краевые эффекты становятся более важными. [ необходима цитата ]

Проводимость в нанопроводе описывается как сумма переноса по отдельным каналам , каждый из которых имеет различную электронную волновую функцию, нормальную к проводу. Чем тоньше провод, тем меньше число каналов, доступных для переноса электронов. В результате провода, которые имеют ширину всего в один или несколько атомов, демонстрируют квантование проводимости: т. е. проводимость может принимать только дискретные значения, которые кратны кванту проводимости G 0 = 2 e 2 / h (где e — элементарный заряд , а h — постоянная Планка ) (см. также Квантовый эффект Холла ). Это квантование наблюдалось путем измерения проводимости нанопровода, подвешенного между двумя электродами, при постепенном вытягивании его: по мере уменьшения его диаметра его проводимость ступенчато уменьшается, а плато приблизительно соответствуют кратным G 0 . [35] [36]

Квантование проводимости более выражено в полупроводниках, таких как Si или GaAs, чем в металлах, из-за их более низкой электронной плотности и более низкой эффективной массы. Его можно наблюдать в 25 нм широких кремниевых ребрах, и оно приводит к увеличению порогового напряжения . На практике это означает, что МОП-транзистор с такими наномасштабными кремниевыми ребрами при использовании в цифровых приложениях будет нуждаться в более высоком затворном (управляющем) напряжении для включения транзистора. [37]

Сварка

Для внедрения технологии нанопроволок в промышленные приложения исследователи в 2008 году разработали метод сварки нанопроволок: жертвенная металлическая нанопроволока помещается рядом с концами соединяемых деталей (с использованием манипуляторов сканирующего электронного микроскопа ); затем подается электрический ток, который сплавляет концы проволоки. Эта технология сплавляет проволоки размером всего 10 нм. [38]

Для нанопроволок диаметром менее 10 нм существующие методы сварки, которые требуют точного контроля механизма нагрева и которые могут привести к возможности повреждения, не будут практичными. Недавно ученые обнаружили, что монокристаллические сверхтонкие золотые нанопроволоки диаметром ≈ 3–10 нм могут быть «холодно сварены» вместе в течение нескольких секунд только механическим контактом и при удивительно низких приложенных давлениях (в отличие от макро- и микромасштабного процесса холодной сварки ). [39] Высокоразрешающая просвечивающая электронная микроскопия и измерения in situ показывают, что сварные швы почти идеальны, с той же ориентацией кристаллов, прочностью и электропроводностью, что и остальная часть нанопроволоки. Высокое качество сварных швов объясняется размерами образца в наномасштабе, механизмами ориентированного прикрепления и быстрой поверхностной диффузией с помощью механического воздействия . Сварочные швы нанопроволок также были продемонстрированы между золотом и серебром, а также серебряными нанопроволоками (с диаметрами ≈ 5–15 нм) при температуре, близкой к комнатной, что указывает на то, что эта технология может быть в целом применима для сверхтонких металлических нанопроволок. В сочетании с другими технологиями нано- и микропроизводства [40] [41] ожидается, что холодная сварка найдет потенциальное применение в будущей сборке снизу вверх металлических одномерных наноструктур.

Механические свойства

Моделирование разрушения нанопроволоки

Изучение механики нанопроволоки бурно развивалось с появлением атомно-силового микроскопа (АСМ) и связанных с ним технологий, которые позволили напрямую изучать реакцию нанопроволоки на приложенную нагрузку. [42] В частности, нанопроволоку можно зажать с одного конца, а свободный конец сместить с помощью наконечника АСМ. В этой геометрии кантилевера высота АСМ точно известна, и приложенная сила точно известна. Это позволяет построить кривую зависимости силы от смещения, которую можно преобразовать в кривую зависимости напряжения от деформации, если известны размеры нанопроволоки. Из кривой зависимости напряжения от деформации можно вывести упругую константу, известную как модуль Юнга , а также прочность и степень деформационного упрочнения .

модуль Юнга

Кривая зависимости деформации от напряжения обеспечивает все соответствующие механические свойства, включая: модуль упругости при растяжении, предел текучести, предел прочности на растяжение и прочность на излом.

Упругая составляющая кривой напряжение-деформация, описываемая модулем Юнга, была описана для нанопроводов, однако модуль очень сильно зависит от микроструктуры. Таким образом, полное описание зависимости модуля от диаметра отсутствует. Аналитически, механика сплошной среды была применена для оценки зависимости модуля от диаметра: при растяжении, где - объемный модуль, - толщина слоя оболочки, в котором модуль зависит от поверхности и изменяется от объема, - поверхностный модуль, а - диаметр. [42] Это уравнение подразумевает, что модуль увеличивается с уменьшением диаметра. Однако различные вычислительные методы, такие как молекулярная динамика, предсказали, что модуль должен уменьшаться с уменьшением диаметра.

Экспериментально было показано, что золотые нанопроволоки имеют модуль Юнга, который фактически не зависит от диаметра. [43] Аналогичным образом, наноиндентирование было применено для изучения модуля серебряных нанопроволок, и снова было обнаружено, что модуль равен 88 ГПа, что очень похоже на модуль объемного серебра (85 ГПа) [44]. Эти работы продемонстрировали, что аналитически определенная зависимость модуля, по-видимому, подавляется в образцах нанопроволок, где кристаллическая структура очень похожа на структуру объемной системы.

Напротив, были изучены сплошные нанопроволоки Si, и было показано, что их модуль упругости уменьшается с диаметром [45]. Авторы этой работы сообщают о модуле упругости Si, который составляет половину от объемного значения, и предполагают, что плотность точечных дефектов или потеря химической стехиометрии могут объяснять эту разницу.

Предел текучести

Пластическая составляющая кривой деформации напряжения (или, точнее, начало пластичности) описывается пределом текучести . Прочность материала увеличивается за счет уменьшения количества дефектов в твердом теле, что естественным образом происходит в наноматериалах , где объем твердого тела уменьшается. По мере того, как нанопроволока сжимается до одной линии атомов, прочность теоретически должна увеличиваться вплоть до молекулярной прочности на разрыв. [42] Золотые нанопроволоки были описаны как «сверхвысокопрочные» из-за экстремального увеличения предела текучести, приближающегося к теоретическому значению E /10. [43] Это огромное увеличение текучести определяется как следствие отсутствия дислокаций в твердом теле. Без движения дислокаций действует механизм «голодания дислокаций». Соответственно, материал может испытывать огромные напряжения до того, как движение дислокаций станет возможным, а затем начинает деформационно упрочняться. По этим причинам нанопроволоки (исторически называемые «усами») широко использовались в композитах для увеличения общей прочности материала. [42] Более того, нанопровода продолжают активно изучаться, и исследования направлены на то, чтобы перенести улучшенные механические свойства в новые устройства в области МЭМС или НЭМС .

Возможные применения

Электронные устройства

Результат атомистического моделирования для формирования инверсионного канала (электронной плотности) и достижения порогового напряжения (IV) в нанопроволочном МОП-транзисторе. Обратите внимание, что пороговое напряжение для этого устройства составляет около 0,45 В

Нанопровода были предложены для использования в качестве МОП-транзисторов (МОП -полевые транзисторы ). МОП-транзисторы широко используются в качестве основных строительных элементов в современных электронных схемах. [46] [47] Как и предсказывает закон Мура , размеры МОП- транзисторов уменьшаются все меньше и меньше в наномасштабе. Одной из ключевых проблем создания будущих наномасштабных МОП-транзисторов является обеспечение хорошего управления затвором над каналом. В целом, наличие более широкого затвора относительно общей длины транзистора обеспечивает лучший контроль затвора. Следовательно, высокое соотношение сторон нанопроводов потенциально позволяет обеспечить хороший контроль затвора.

Благодаря своей одномерной структуре с необычными оптическими свойствами нанопроволоки представляют интерес для фотоэлектрических устройств. [48] По сравнению со своими объемными аналогами, солнечные элементы на основе нанопроволок менее чувствительны к примесям из-за объемной рекомбинации, и, таким образом, кремниевые пластины с более низкой чистотой могут использоваться для достижения приемлемой эффективности, что приводит к снижению расхода материала. [49]

После того, как pn-переходы были построены с помощью нанопроводов, следующим логическим шагом стало создание логических вентилей . Соединив несколько pn-переходов вместе, исследователи смогли создать основу всех логических схем: вентили И , ИЛИ и НЕ были построены из полупроводниковых нанопроводов.

В августе 2012 года исследователи сообщили о создании первого вентиля NAND из нелегированных кремниевых нанопроводов. Это позволяет избежать проблемы, связанной с тем, как достичь точного легирования дополнительных наносхем, которая не решена. Они смогли контролировать барьер Шоттки для достижения контактов с низким сопротивлением, поместив слой силицида в интерфейс металл-кремний. [50]

Возможно, что полупроводниковые нанопроводные пересечения будут важны для будущего цифровых вычислений. Хотя существуют и другие применения нанопроводов, помимо этих, единственные, которые фактически используют преимущества физики в нанометровом режиме, — это электроника. [51]

Кроме того, нанопровода также изучаются для использования в качестве фотонных баллистических волноводов в качестве межсоединений в квантовых точках /квантовых эффектных ямах фотонных логических массивов. Фотоны перемещаются внутри трубки, электроны перемещаются по внешней оболочке.

Когда две нанопроволоки, действующие как фотонные волноводы, пересекаются, соединение действует как квантовая точка .

Проводящие нанопровода предлагают возможность соединения молекулярных объектов в молекулярном компьютере. Дисперсии проводящих нанопроводов в различных полимерах исследуются для использования в качестве прозрачных электродов для гибких плоских дисплеев.

Из-за их высоких модулей Юнга изучается их использование в механически улучшающих композитах. Поскольку нанопровода появляются в пучках, их можно использовать в качестве трибологических добавок для улучшения характеристик трения и надежности электронных преобразователей и приводов.

Благодаря высокому соотношению сторон нанопровода также подходят для диэлектрофоретических манипуляций, [52] [53] [54], которые предлагают недорогой, восходящий подход к интеграции подвешенных диэлектрических нанопроводов из оксида металла в электронные устройства, такие как датчики УФ-излучения, водяного пара и этанола. [55]

Благодаря большому соотношению поверхности к объему, на поверхности нанопроводов облегчаются физико-химические реакции. [56]

Устройства с одиночной нанопроволокой для обнаружения газов и химических веществ

Высокое соотношение сторон нанопроводов делает эти наноструктуры подходящими для электрохимического зондирования с потенциалом максимальной чувствительности. Одна из проблем использования нанопроводов в коммерческих продуктах связана с изоляцией, обработкой и интеграцией нанопроводов в электрическую цепь при использовании обычного и ручного подхода «взять и разместить», что приводит к очень ограниченной производительности. Недавние разработки в методах синтеза нанопроводов теперь позволяют параллельно производить отдельные нанопроводные устройства с полезными приложениями в электрохимии, фотонике, а также газовом и биосенсорике. [32]

Нанопроволочные лазеры

Нанопроволочные лазеры для сверхбыстрой передачи информации в световых импульсах

Нанопроволочные лазеры — это наномасштабные лазеры с потенциалом в качестве оптических межсоединений и оптической передачи данных на чипе. Нанопроволочные лазеры построены из гетероструктур полупроводников III–V, высокий показатель преломления обеспечивает низкие оптические потери в сердцевине нанопроволоки. Нанопроволочные лазеры — это субволновые лазеры длиной всего несколько сотен нанометров. [57] [58] Нанопроволочные лазеры — это резонаторные полости Фабри-Перо, определяемые торцевыми гранями провода с высокой отражательной способностью, недавние разработки продемонстрировали частоты повторения более 200 ГГц, что дает возможности для оптической связи на уровне чипа. [59] [60]

Обнаружение белков и химических веществ с помощью полупроводниковых нанопроводов

Аналогично устройствам на полевых транзисторах, в которых модуляция проводимости (поток электронов/дырок) в полупроводнике между входным (источником) и выходным (стоком) выводами контролируется изменением электростатического потенциала (затвор-электрод) носителей заряда в канале проводимости устройства, методология био/химического полевого транзистора основана на обнаружении локального изменения плотности заряда или так называемого «полевого эффекта», который характеризует событие распознавания между целевой молекулой и поверхностным рецептором.

Это изменение поверхностного потенциала влияет на устройство Chem-FET точно так же, как напряжение «затвора», что приводит к обнаруживаемому и измеримому изменению проводимости устройства. Когда эти устройства изготавливаются с использованием полупроводниковых нанопроводов в качестве транзисторного элемента, связывание химических или биологических видов с поверхностью датчика может привести к истощению или накоплению носителей заряда в «объеме» нанопровода нанометрового диаметра, т. е. (малое поперечное сечение, доступное для каналов проводимости). Более того, провод, который служит настраиваемым проводящим каналом, находится в тесном контакте с чувствительной средой цели, что приводит к короткому времени отклика, а также к порядку увеличения чувствительности устройства в результате огромного отношения S/V нанопроводов.

Хотя для изготовления нанопроводов использовались несколько неорганических полупроводниковых материалов, таких как Si, Ge и оксиды металлов (например, In 2 O 3 , SnO 2 , ZnO и т. д.), Si обычно является предпочтительным материалом при изготовлении хемо/биосенсоров на основе нанопроводов на основе полевых транзисторов. [61]

Несколько примеров использования сенсорных устройств на основе кремниевых нанопроволок (SiNW) включают сверхчувствительное, в реальном времени, обнаружение биомаркерных белков рака, обнаружение отдельных вирусных частиц и обнаружение нитроароматических взрывчатых веществ, таких как 2,4,6-тринитротолуол (ТНТ) с чувствительностью, превосходящей чувствительность собак. [62] Кремниевые нанопроволоки также могут использоваться в их скрученной форме в качестве электромеханических устройств для измерения межмолекулярных сил с большой точностью. [63]

Ограничения зондирования скремниевая нанопроволокаПолевые транзисторы

Как правило, заряды на растворенных молекулах и макромолекулах экранируются растворенными противоионами, поскольку в большинстве случаев молекулы, связанные с устройствами, отделены от поверхности сенсора примерно на 2–12 нм (размер рецепторных белков или линкеров ДНК, связанных с поверхностью сенсора). В результате экранирования электростатический потенциал, возникающий из зарядов на молекуле аналита, экспоненциально уменьшается до нуля с расстоянием. Таким образом, для оптимального считывания длина Дебая должна быть тщательно выбрана для измерений нанопровода FET. Один из подходов к преодолению этого ограничения использует фрагментацию единиц захвата антител и контроль над плотностью поверхностных рецепторов, что позволяет более тесно связываться с нанопроводом целевого белка. Этот подход оказался полезным для значительного повышения чувствительности обнаружения сердечных биомаркеров (например, тропонина ) непосредственно из сыворотки для диагностики острого инфаркта миокарда. [64]

Перенос чувствительных образцов ТЭМ с помощью нанопроволоки

Для минимального воздействия напряжения и изгиба на образцы для просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) ( пластины , тонкие пленки и другие образцы, чувствительные к механическим воздействиям и излучению) при перемещении внутри сфокусированного ионного пучка (ФИП) гибкие металлические нанопроволоки можно прикрепить к обычно жесткому микроманипулятору .

К основным преимуществам этого метода относятся значительное сокращение времени подготовки образцов (быстрая сварка и резка нанопроволоки при низком токе пучка), а также минимизация изгиба, вызванного напряжением, загрязнения платиной и повреждения ионным пучком. [65] Этот метод особенно подходит для подготовки образцов для электронной микроскопии in situ .

Нанопроволоки, похожие на кукурузу

Нанопроволока кукурузного типа представляет собой одномерную нанопроволоку с взаимосвязанными наночастицами на поверхности, что обеспечивает большой процент реактивных граней. Нанопроволоки кукурузного типа TiO 2 были впервые получены с помощью концепции модификации поверхности с использованием механизма напряжения поверхностного натяжения посредством двух последовательных гидротермальных операций и показали увеличение на 12% эффективности сенсибилизированного красителем солнечного элемента в слое рассеяния света. [66] Ранее также сообщалось о нанопроволоках кукурузного типа CdSe, выращенных методом химического осаждения в ванне, и фотокатализаторах кукурузного типа γ-Fe 2 O 3 @SiO 2 @TiO 2 , индуцированных магнитными дипольными взаимодействиями. [67] [68]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Картер, Робин; Суетин, Михаил; Листер, Саманта; Дайсон, М. Адам; Тревитт, Харрисон; Гоэль, Санам; Лю, Чжэн; Суенага, Казу; Джуска, Кристина; Каштибан, Реза Дж.; Хатчисон, Джон Л.; Доре, Джон К.; Белл, Гэвин Р.; Бичутская, Елена ; Слоан, Джереми (2014). «Расширение запрещенной зоны, поведение изменения фазы при инверсии сдвига и вызванные низким напряжением кристаллические колебания в низкоразмерных кристаллах селенида олова». Dalton Trans . 43 (20): 7391–9. doi : 10.1039/C4DT00185K . PMID  24637546.
  2. ^ Бостон, Р.; Шнепп, З.; Немото, И.; Сакка, И.; Холл, С. Р. (2014). «Наблюдение микротигельного механизма роста нанопроволок в просвечивающем электронном микроскопе in situ». Science . 344 (6184): 623–6. Bibcode :2014Sci...344..623B. doi :10.1126/science.1251594. hdl : 1983/8f23c618-23f8-46e1-a1d9-960a0b491b1f . PMID  24812400. S2CID  206555658.
  3. ^ Спенсер, Джозеф; Несбитт, Джон; Тревитт, Харрисон; Каштибан, Реза; Белл, Гэвин; Иванов, Виктор; Фолк, Эрик; Смит, Дэвид (2014). «Рамановская спектроскопия оптических переходов и колебательных энергий ≈1 нм экстремальных нанопроволок HgTe в однослойных углеродных нанотрубках» (PDF) . ACS Nano . 8 (9): 9044–52. doi :10.1021/nn5023632. PMID  25163005.
  4. ^ "2022 CODATA Value: константа фон Клитцинга". Справочник NIST по константам, единицам и неопределенности . NIST . Май 2024. Получено 2024-05-18 .
  5. ^ Шкондин, Э.; Такаяма, О., Арьяи Панах, М. Э.; Лю, П., Ларсен, П. В.; Мар, М. Д., Дженсен, Ф.; Лавриненко, А. В. (2017). "Крупномасштабные массивы наностолбиков ZnO с высоким соотношением сторон, легированные алюминием, как анизотропные метаматериалы" (PDF) . Optical Materials Express . 7 (5): 1606–1627. Bibcode :2017OMExp...7.1606S. doi : 10.1364/OME.7.001606 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  6. ^ Шкондин, Э.; Алимадади, Х., Такаяма, О.; Дженсен, Ф., Лавриненко, АВ (2020). «Изготовление полых коаксиальных Al2O3/ZnAl2O4 свободно стоящих нанотрубок с высоким соотношением сторон на основе эффекта Киркендалла» (PDF) . Журнал вакуумной науки и технологий A . 38 (1): 1606–1627. Bibcode :2020JVSTA..38a3402S. doi :10.1116/1.5130176. S2CID  209898658.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  7. ^ Лю, М.; Пэн, Дж.; и др. (2016). «Двумерное моделирование самоограничивающегося окисления в кремниевых и вольфрамовых нанопроводах». Письма в Теоретическую и прикладную механику . 6 (5): 195–199. arXiv : 1911.08908 . doi : 10.1016/j.taml.2016.08.002 .
  8. ^ Али, Утку Эмре; Ян, Хе; Хайрудинов, Владислав; Моди, Гаурав; Ченг, Зенггуан; Агарвал, Ритеш; Липсанен, Харри; Бхаскаран, Хариш (сентябрь 2022 г.). «Универсальная сборка Pick-and-Place для нанопроводов». Small . 18 (38): 2201968. doi :10.1002/smll.202201968. ISSN  1613-6810. PMID  35938750. S2CID  251399932.
  9. ^ Вагнер, RS; Эллис, WC (1964). "Парожидкостно-твердый механизм роста монокристаллов". Appl. Phys. Lett . 4 (5): 89. Bibcode :1964ApPhL...4...89W. doi :10.1063/1.1753975.
  10. ^ Чжан, Х.; и др. (2016). «Приближение к идеальному пределу упругой деформации в кремниевых нанопроводах». Science Advances . 2 (8): e1501382. Bibcode : 2016SciA....2E1382Z. doi : 10.1126/sciadv.1501382. PMC 4988777. PMID  27540586. 
  11. ^ Christesen, Joseph D.; Pinion, Christopher W.; Grumstrup, Erik M.; Papanikolas, John M.; Cahoon, James F. (2013-12-11). «Синтетическое кодирование 10 нм морфологии в кремниевых нанопроводах». Nano Letters . 13 (12): 6281–6286. Bibcode : 2013NanoL..13.6281C. doi : 10.1021/nl403909r . ISSN  1530-6984. PMID  24274858.
  12. ^ Инь, Си; У, Цзяньбо; Ли, Панпан; Ши, Мяо; Ян, Хун (январь 2016 г.). «Подход с самонагревом к быстрому производству однородных металлических наноструктур». ChemNanoMat . 2 (1): 37–41. doi :10.1002/cnma.201500123.
  13. ^ Холмс, Дж. Д.; Джонстон, К. П.; Доти, Р. К.; Коргель, БА (2000). «Управление толщиной и ориентацией кремниевых нанопроводов, выращенных в растворе». Science . 287 (5457): 1471–3. Bibcode :2000Sci...287.1471H. doi :10.1126/science.287.5457.1471. PMID  10688792.
  14. ^ Хейч, Эндрю Т.; Ахаван, Вахид А.; Коргель, Брайан А. (2011). «Быстрый SFLS-синтез Si Nanowires с использованием трисилана с пассивацией алкиламином in situ». Химия материалов . 23 (11): 2697–2699. doi :10.1021/cm2007704.
  15. ^ Ханрат, Т.; Коргель, БА (2003). «Сверхкритический флюид–жидкость–твердое тело (SFLS) синтез нанопроволок Si и Ge, засеянных коллоидными металлическими нанокристаллами». Advanced Materials . 15 (5): 437–440. Bibcode :2003AdM....15..437H. doi :10.1002/adma.200390101. S2CID  137573988.
  16. ^ Густафссон, Л.; Янссон, Р.; Хедхаммар, М.; ван дер Вейнгаарт, В. (2018). «Структурирование функциональных проводов, покрытий и листов из паучьего шелка путем самосборки на супергидрофобных поверхностях столбов». Advanced Materials . 30 (3). Bibcode : 2018AdM....3004325G. doi : 10.1002/adma.201704325. PMID  29205540. S2CID  205283504.
  17. ^ Gustafsson, L.; Kvick, M.; Åstrand, C.; Ponsteen, N.; Dorka, N.; Hegrová, V.; Svanberg, S.; Horák, J.; Jansson, R.; Hedhammar, M.; van der Wijngaart, W. (2023). "Масштабируемое производство монодисперсных биоактивных нанопроволок паучьего шелка". Macromolecular Bioscience . 23 (4): e2200450. doi : 10.1002/mabi.202200450 . PMID  36662774. S2CID  256032679.
  18. ^ Сирс, Г. В. (1955). «Механизм роста ртутных усов». Acta Metall . 3 (4): 361–366. doi :10.1016/0001-6160(55)90041-9.
  19. ^ Рацкаускас, С.; Насибулин, АГ; Цзян, Х.; Тянь, Ю.; Клещ, ВИ; Сайнио, Й.; Образцова, ЭД; Бокова, СН; Образцов, АН; Кауппинен, ЭИ (2010). "Новый метод синтеза нанопроволок из оксидов металлов". Нанотехнологии . 20 (16): 165603. Bibcode : 2009Nanot..20p5603R. doi : 10.1088/0957-4484/20/16/165603. PMID  19420573. S2CID  3529748.
  20. ^ Франк, ФК (1949). "Влияние дислокаций на рост кристаллов". Обсуждения Фарадейского общества . 5 : 48. doi :10.1039/df9490500048. S2CID  53512926.
  21. ^ Бертон, В. К.; Кабрера, Н.; Франк, ФК (1951). «Рост кристаллов и равновесная структура их поверхностей». Philos. Trans. R. Soc. Lond. A. 243 ( 866): 299–358. Bibcode : 1951RSPTA.243..299B. doi : 10.1098/rsta.1951.0006. S2CID  119643095.
  22. ^ Морин, С.А.; Бирман, М.Дж.; Тонг, Дж.; Джин, С. (2010). «Механизм и кинетика спонтанного роста нанотрубок, обусловленного винтовыми дислокациями». Science . 328 (5977): 476–480. Bibcode :2010Sci...328..476M. doi :10.1126/science.1182977. PMID  20413496. S2CID  30955349.
  23. ^ Бирман, М. Дж.; Лау, Ю. К. А.; Квит, А. В.; Шмитт, А. Л.; Джин, С. (2008). «Рост нанопроволок, управляемый дислокациями, и скручивание Эшелби». Science . 320 (5879): 1060–1063. Bibcode :2008Sci...320.1060B. doi :10.1126/science.1157131. PMID  18451264. S2CID  20919593.
  24. ^ Рацкаускас, С.; Цзян, Х.; Вагнер, Дж. Б.; Шандаков, С. Д.; Хансен, Т. В.; Кауппинен, Э. И.; Насибулин, А. Г. (2014). «Исследование in situ некаталитического роста нанопроволок оксидов металлов». Nano Lett . 14 (10): 5810–5813. Bibcode : 2014NanoL..14.5810R. doi : 10.1021/nl502687s. PMID  25233273.
  25. ^ Preinesberger, C.; Becker, SK; Vandré, S.; Kalka, T.; Dähne, M. (февраль 2002 г.). «Структура нанопроволок DySi2 на Si(001)». Journal of Applied Physics . 91 (3): 1695–1697. Bibcode : 2002JAP....91.1695P. doi : 10.1063/1.1430540. ISSN  0021-8979.
  26. ^ Хольтгреве, Крис; Аппельфеллер, Стефан; Франц, Мартин; Дэне, Марио; Санна, Симоне (2019-06-10). «Структура и одномерная металличность редкоземельных силицидных нанопроволок на Si(001)». Physical Review B. 99 ( 21): 214104. Bibcode : 2019PhRvB..99u4104H. doi : 10.1103/PhysRevB.99.214104. ISSN  2469-9950. S2CID  197525473.
  27. ^ Аппельфеллер, Стефан; Хольтгреве, Крис; Франц, Мартин; Фретер, Ларс; Хассенштейн, Кристиан; Йиршик, Ханс-Фердинанд; Санна, Симоне; Дэне, Марио (24.09.2020). «Непрерывный переход от двумерных к одномерным электронным свойствам для металлических силицидных нанопроводов». Physical Review B. 102 ( 11): 115433. Bibcode : 2020PhRvB.102k5433A. doi : 10.1103/PhysRevB.102.115433. ISSN  2469-9950. S2CID  224924918.
  28. ^ Го; и др. (2018). «Эффективный синтез трансмембранных золотых нанопроводов с помощью ДНК». Микросистемы и наноинженерия . 4 : 17084. doi : 10.1038/micronano.2017.84 .
  29. ^ Тешоме, Безу; Фаско, Стефан; Шёнхерр, Томми; Кербуш, Йохен; Келлер, Адриан; Эрбе, Артур (2016). «Зависящий от температуры перенос заряда через индивидуально контактирующие ДНК-оригами-основанные Au-нанопроволоки». Ленгмюр . 32 (40): 10159–10165. doi :10.1021/acs.langmuir.6b01961. PMID  27626925.
  30. ^ Ракитин, А; Айх, П; Пападопулос, К; Кобзарь, Ю; Веденеев, А. С; Ли, Дж. С; Сюй, Дж. М (2001). «Металлическая проводимость через сконструированную ДНК: наноэлектронные строительные блоки ДНК». Physical Review Letters . 86 (16): 3670–3. Bibcode : 2001PhRvL..86.3670R. doi : 10.1103/PhysRevLett.86.3670. PMID  11328050.
  31. ^ Онгаро, А.; Гриффин, Ф.; Нагл, Л.; Якопино, Д.; Эритья, Р.; Фицморис, Д. (2004). «ДНК-шаблонная сборка белково-функционализированного наноэлектрода». Advanced Materials . 16 (20): 1799–1803. Bibcode : 2004AdM....16.1799O. doi : 10.1002/adma.200400244. S2CID  97905129.
  32. ^ ab Enrico; et al. (2019). «Масштабируемое производство устройств с одиночной нанопроволокой с использованием литографии с теневой маской, определяемой трещинами». ACS Appl. Mater. Interfaces . 11 (8): 8217–8226. doi : 10.1021/acsami.8b19410 . PMC 6426283. PMID  30698940 . 
  33. ^ Дюбуа и др. (2016). «Электронные нанозазоры, определяемые трещинами». Advanced Materials . 28 (11): 2172178–2182. Bibcode :2016AdM....28.2178D. doi :10.1002/adma.201504569. PMID  26784270. S2CID  205265220.
  34. ^ Чэн, Чжэ; Лю, Лунцзюй; Сюй, Шэнь; Лу, Мэн; Ван, Синвэй (2015-06-02). "Температурная зависимость электро- и теплопроводности в одиночной серебряной нанопроволоке". Scientific Reports . 5 (1): 10718. arXiv : 1411.7659 . Bibcode :2015NatSR...510718C. doi :10.1038/srep10718. ISSN  2045-2322. PMC 4451791 . PMID  26035288. 
  35. ^ Янсон, AI; Боллингер, G. Рубио; ван ден Бром, HE; ​​Аграит, N.; ван Руитенбек, JM (1998). «Формирование и манипулирование металлической проволокой из отдельных атомов золота». Nature . 395 (6704): 783–785. arXiv : cond-mat/9811093 . Bibcode :1998Natur.395..783Y. doi :10.1038/27405. ISSN  0028-0836.
  36. ^ Родригес, Варлей; Фюрер, Тобиас; Угарте, Даниэль (2000-11-06). «Сигнатура атомной структуры в квантовой проводимости золотых нанопроволок». Phys. Rev. Lett . 85 (19): 4124–4127. Bibcode : 2000PhRvL..85.4124R. doi : 10.1103/PhysRevLett.85.4124. ISSN  0031-9007. PMID  11056640.
  37. ^ Tilke, AT; Simmel, FC; Lorenz, H.; Blick, RH; Kotthaus, JP (2003). «Квантовая интерференция в одномерной кремниевой нанопроволоке». Physical Review B. 68 ( 7): 075311. Bibcode : 2003PhRvB..68g5311T. doi : 10.1103/PhysRevB.68.075311.
  38. ^ Хэлфорд, Бетани (2008). «Сварка с наноприпоем». Новости химии и машиностроения . 86 (51): 35.
  39. ^ Лу, Ян; Хуан, Цзянь Юй; Ван, Чао; Сан, Шоухэн; Лу, Цзюнь (2010). «Холодная сварка ультратонких золотых нанопроволок». Nature Nanotechnology . 5 (3): 218–24. Bibcode : 2010NatNa...5..218L. doi : 10.1038/nnano.2010.4. PMID  20154688.
  40. ^ Zhong, Z.; Wang, D; Cui, Y; Bockrath, MW; Lieber, CM (2003). «Nanowire Crossbar Arrays as Address Decoders for Integrated Nanosystems» (PDF) . Science . 302 (5649): 1377–9. Bibcode :2003Sci...302.1377Z. doi :10.1126/science.1090899. PMID  14631034. S2CID  35084433.
  41. ^ Хуо, Ф.; Чжэн, З.; Чжэн, Г.; Джиам, Л.Р.; Чжан, Х.; Миркин, КА (2008). «Литография полимерным пером» (PDF) . Наука . 321 (5896): 1658–60. Bibcode : 2008Sci...321.1658H. doi : 10.1126/science.1162193. hdl : 10356/94822. PMC 8247121. PMID 18703709.  S2CID 354452  . 
  42. ^ abcd Ван, Шилян; Шань, Живэй; Хуан, Хань (2017-01-03). "Механические свойства нанопроволок". Advanced Science . 4 (4): 1600332. doi :10.1002/advs.201600332. PMC 5396167 . PMID  28435775. 
  43. ^ ab Wu, Bin; Heidelberg, Andreas; Boland, John J. (2005-06-05). "Механические свойства сверхпрочных золотых нанопроволок". Nature Materials . 4 (7): 525–529. Bibcode :2005NatMa...4..525W. doi :10.1038/nmat1403. ISSN  1476-1122. PMID  15937490. S2CID  34828518.
  44. ^ Ли, Сяодун; Гао, Хуншэн; Мерфи, Кэтрин Дж.; Касвелл, КК (ноябрь 2003 г.). «Наноиндентирование серебряных нанопроволок». Nano Letters . 3 (11): 1495–1498. Bibcode : 2003NanoL...3.1495L. doi : 10.1021/nl034525b. ISSN  1530-6984.
  45. ^ Ван, Чжун Линь; Дай, Цзу Ронг; Гао, Руипин; Гоул, Джеймс Л. (2002-03-27). «Измерение модуля Юнга твердых нанопроводов с помощью in situ TEM». Журнал электронной микроскопии . 51 (suppl 1): S79–S85. doi :10.1093/jmicro/51.Supplement.S79. ISSN  0022-0744. S2CID  53588258.
  46. ^ "Триумф МОП-транзистора". YouTube . Музей компьютерной истории . 6 августа 2010 г. Архивировано из оригинала 2021-12-11 . Получено 21 июля 2019 г.
  47. ^ Реймер, Майкл Г. (2009). Кремниевая паутина: физика для эпохи Интернета. CRC Press . стр. 365. ISBN 9781439803127.
  48. ^ Юй, Пэн; У, Цзян; Лю, Шентинг; Сюн, Цзе; Джагадиш, Ченнупати; Ван, Чжимин М. (2016-12-01). «Проектирование и изготовление кремниевых нанопроводов для эффективных солнечных элементов». Nano Today . 11 (6): 704–737. doi :10.1016/j.nantod.2016.10.001.
  49. ^ Kayes, Brendan M.; Atwater, Harry A.; Lewis, Nathan S. (2005-05-23). ​​"Сравнение принципов физики устройств солнечных ячеек с плоским и радиальным pn-переходом наностержней" (PDF) . Journal of Applied Physics . 97 (11): 114302–114302–11. Bibcode :2005JAP....97k4302K. doi :10.1063/1.1901835. ISSN  0021-8979.
  50. ^ Монгилло, Массимо; Спатис, Панайотис; Катсарос, Георгиос; Джентиле, Паскаль; Де Франчески, Сильвано (2012). «Многофункциональные устройства и логические вентили с нелегированными кремниевыми нанопроводами». Nano Letters . 12 (6): 3074–9. arXiv : 1208.1465 . Bibcode : 2012NanoL..12.3074M. doi : 10.1021/nl300930m. PMID  22594644. S2CID  22112655.
  51. ^ Аппенцеллер, Йорг; Кнох, Иоахим; Бьорк, Микаэль Т.; Риель, Хайке ; Шмид, Хайнц; Рисс, Вальтер (2008). «К нанопроводной электронике». IEEE Transactions on Electron Devices . 55 (11): 2827–2845. Bibcode : 2008ITED...55.2827A. doi : 10.1109/TED.2008.2008011. S2CID  703393.
  52. ^ Висснер-Гросс, А.Д. (2006). «Диэлектрофоретическая реконфигурация нанопроводных соединений» (PDF) . Нанотехнология . 17 (19): 4986–4990. Bibcode :2006Nanot..17.4986W. doi :10.1088/0957-4484/17/19/035. S2CID  4590982.
  53. ^ "Nanowires get reconfigured". nanotechweb.org . 19 октября 2006 г. Архивировано из оригинала 22 мая 2007 г. Получено 18 января 2007 г.
  54. ^ Grange, R.; Choi, JW; Hsieh, CL; Pu, Y.; Magrez, A.; Smajda, R.; Forro, L.; Psaltis, D. (2009). "Нанопроволоки из ниобата лития: синтез, оптические свойства и манипуляция". Applied Physics Letters . 95 (14): 143105. Bibcode : 2009ApPhL..95n3105G. doi : 10.1063/1.3236777. Архивировано из оригинала 2016-05-14.
  55. ^ Vizcaíno, JLP; Núñez, CGA (2013). «Быстрая и эффективная манипуляция нанопроводами для электронных устройств». SPIE Newsroom . doi :10.1117/2.1201312.005260. S2CID  124474608.
  56. ^ Coradini, Diego SR; Tunes, Matheus A.; Kremmer, Thomas M.; Schön, Claudio G.; Uggowitzer, Peter J.; Pogatscher, Stefan (2020-11-05). «Деградация нанопроволок Cu в среде низкореактивной плазмы». npj Materials Degradation . 4 (1): 1–8. doi : 10.1038/s41529-020-00137-2 . hdl : 20.500.11850/454060 . ISSN  2397-2106. S2CID  226248533.
  57. ^ Коблмюллер, Грегор и др. (2017). «GaAs–AlGaAs core–shell nanowire lasers on silicon: invitation review». Semiconductor Science and Technology . 32 (5). 053001. Bibcode : 2017SeScT..32e3001K. doi : 10.1088/1361-6641/aa5e45. S2CID  99074531.
  58. ^ Янь, Руосюэ; Гаргас, Даниэль; Янь, Пэйдун (2009). «Фотоника нанопроводов». Nature Photonics . 3 (10): 569–576. Bibcode : 2009NaPho...3..569Y. doi : 10.1038/nphoton.2009.184. S2CID  2481816.
  59. ^ Mayer, B.; et al. (2015). «Монолитно интегрированные лазеры с высоким β-нанопроводом на кремнии». Nano Letters . 16 (1): 152–156. doi :10.1021/acs.nanolett.5b03404. PMID  26618638.
  60. ^ Mayer, B.; et al. (2017). "Долгосрочная взаимная фазовая синхронизация пикосекундных пар импульсов, генерируемых полупроводниковым нанопроволочным лазером". Nature Communications . 8 . 15521. arXiv : 1603.02169 . Bibcode :2017NatCo...815521M. doi :10.1038/ncomms15521. PMC 5457509 . PMID  28534489. S2CID  1099474. 
  61. ^ Лу, Вэй; Сян, Цзе, ред. (2015). Полупроводниковые нанопровода. Серия «Умные материалы». Кембридж: Королевское химическое общество. doi : 10.1039/9781782626947. ISBN 978-1-84973-826-2.
  62. ^ Энгель, Йони; Элнатан, Рой; Певзнер, Александр; Давиди, Гай; Флаксер, Эли; Патольский, Фернандо (2010). «Сверхчувствительное обнаружение взрывчатых веществ с помощью массивов кремниевых нанопроволок». Angewandte Chemie International Edition . 49 (38): 6830–6835. doi : 10.1002/anie.201000847 . PMID  20715224.
  63. ^ Гарсия, Дж. К.; Хусто, Дж. Ф. (2014). «Скрученные ультратонкие кремниевые нанопровода: возможное торсионное электромеханическое наноустройство». Europhys. Lett . 108 (3): 36006. arXiv : 1411.0375 . Bibcode : 2014EL....10836006G. doi : 10.1209/0295-5075/108/36006. S2CID  118792981.
  64. ^ Elnathan, Roey; Kwiat, M.; Pevzner, A.; Engel, Y.; Burstein, L.; Khatchtourints, A.; Lichtenstein, A.; Kantaev, R.; Patolsky, F. (10 сентября 2012 г.). «Инженерия слоя биораспознавания: преодоление ограничений скрининга устройств на основе нанопроволок». Nano Letters . 12 (10): 5245–5254. Bibcode : 2012NanoL..12.5245E. doi : 10.1021/nl302434w. PMID  22963381.
  65. ^ Горджи, Салех; Кашивар, Анкуш; Манта, Лакшми С.; Крук, Роберт; Витте, Ральф; Марек, Питер; Хан, Хорст; Кюбель, Кристиан; Шерер, Торстен (декабрь 2020 г.). «Нанопроволока облегчила передачу чувствительных образцов ТЭМ в ФИП». Ультрамикроскопия . 219 : 113075. doi : 10.1016/j.ultramic.2020.113075. PMID  33035837. S2CID  222255773.
  66. ^ Бахшаеш, AM; Мохаммади, MR; Дадар, H.; Фрай, DJ (2013). «Повышенная эффективность сенсибилизированных красителем солнечных элементов с помощью кукурузных нанопроволок TiO 2 в качестве светорассеивающего слоя». Electrochimica Acta . 90 (15): 302–308. doi :10.1016/j.electacta.2012.12.065.
  67. ^ Губур, Х. М.; Септекин, Ф.; Альпдоган, С.; Сахан, Б.; Зейрек, Б. К. (2016). «Структурные свойства кукурузоподобных нанопроволок CdSe, выращенных методом химического осаждения из ванны». Журнал материаловедения: Материалы в электронике . 27 (7): 7640–7645. doi :10.1007/s10854-016-4748-2. S2CID  137884561.
  68. ^ Ван, Ф.; Ли, М.; Ю, Л.; Сан, Ф.; Ван, З.; Чжан, Л.; Цзэн, Х.; Сюй, Х. (2017). "Похожий на кукурузу, восстанавливаемый фотокатализатор γ-Fe2O3@SiO2@TiO2, индуцированный магнитными дипольными взаимодействиями". Sci. Rep . 7 (1). 6960. Bibcode : 2017NatSR...7.6960W. doi : 10.1038/s41598-017-07417-z . PMC 5537353. PMID  28761085. S2CID  6058050. 

Внешние ссылки

Найдите информацию о нанопроволоке в Викисловаре, бесплатном словаре.