stringtranslate.com

Нанопроволока

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

Нанопроволока – это наноструктура в виде проволоки диаметром порядка нанометра (10-9 метров ). 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, которые и привели к появлению термина « квантовые провода ».

Существует множество различных типов нанопроволок, включая сверхпроводящие (например, YBCO [2] ), металлические (например , Ni , Pt , Au , Ag ), полупроводниковые (например, кремниевые нанопроволоки (SiNWs) , 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

HRTEM-изображение крайней нанопроволоки HgTe , внедренной в центральную пору ОСУНТ, с фильтрацией шумов. Изображение также сопровождается моделированием кристаллической структуры [3]

Типичные нанопроволоки имеют соотношение сторон (отношение длины к ширине) 1000 или более. По этой причине их часто называют одномерными (1-D) материалами. Нанопроволоки обладают множеством интересных свойств, которых нет в объемных или трехмерных материалах. Это связано с тем, что электроны в нанопроволоках квантово ограничены по бокам и, таким образом, занимают энергетические уровни, которые отличаются от традиционного континуума энергетических уровней или зон, обнаруженных в объемных материалах.

Следствием квантового ограничения в нанопроволоках является то, что они демонстрируют дискретные значения электропроводности . Такие дискретные значения возникают из-за квантово-механического ограничения на количество электронных транспортных каналов в нанометровом масштабе, и они часто примерно равны целым кратным квант проводимости :

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

Примеры нанопроволок включают неорганические молекулярные нанопроволоки (Mo 6 S 9-x I x , Li 2 Mo 6 Se 6 ), которые могут иметь диаметр 0,9 нм и длину 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 применений, в которых нанопроволоки могут стать важными в электронных, оптоэлектронных и наноэлектромеханических устройствах, в качестве добавок в современных композитах, для металлических межсоединений в наноразмерных квантовых устройствах, в качестве полевых эмиттеров и в качестве выводов для биомолекулярных наносенсоров.

Синтез

СЭМ -изображение эпитаксиальных нанопроволочных гетероструктур, выращенных из каталитических наночастиц золота .

Существует два основных подхода к синтезу нанопроволок: « сверху вниз» и «снизу вверх» . При нисходящем подходе большой кусок материала разбивается на мелкие кусочки различными способами, такими как литография , [5] [6] фрезерование или термическое окисление . Восходящий подход синтезирует нанопроволоку путем объединения составляющих адатомов . Большинство методов синтеза используют восходящий подход. За первоначальным синтезом с помощью любого метода часто может следовать этап термической обработки нанопроволоки , часто включающий форму самоограничивающегося окисления, для точной настройки размера и соотношения сторон структур. [7] После восходящего синтеза нанопроволоки можно интегрировать с помощью методов «выбери и помести». [8]

В производстве нанопроволоки используется несколько распространенных лабораторных методов, включая суспензионное, электрохимическое осаждение, осаждение из паровой фазы и выращивание 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 представляет собой проволоку, изготовленную в камере высокого вакуума, удерживаемой на продольных концах. Подвесные нанопроволоки могут быть изготовлены следующими способами:

рост VLS

Распространенным методом создания нанопроволоки является метод пар-жидкость-твердое тело (VLS), о котором впервые сообщили Вагнер и Эллис в 1964 году для кремниевых усов диаметром от сотен нанометров до сотен микрон. [9] Этот процесс может производить высококачественные кристаллические нанопроволоки из многих полупроводниковых материалов, например, монокристаллические кремниевые нанопроволоки (SiNW), выращенные с помощью VLS , с гладкими поверхностями могут иметь превосходные свойства, такие как сверхвысокая эластичность. [10] В этом методе исходным материалом являются либо удаленные лазером частицы, либо исходный газ, такой как силан .

Синтез VLS требует катализатора. Для нанопроволок лучшими катализаторами являются нанокластеры жидкого металла (например, золота ) , которые можно либо самостоятельно собрать из тонкой пленки путем размачивания , либо приобрести в коллоидной форме и нанести на подложку.

Источник входит в эти нанокластеры и начинает их насыщать. При достижении пересыщения источник затвердевает и растет за пределы нанокластера. Просто выключив источник, можно отрегулировать окончательную длину нанопроволоки. Переключение источников еще на стадии роста может привести к созданию составных нанопроволок со сверхрешетками из чередующихся материалов. Например, метод под названием ENGRAVE (кодированный рост и внешний вид нанопроволоки посредством VLS и травления) [11], разработанный лабораторией Cahoon в Университете Северной Каролины-Чапел-Хилл, 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 нанонити представляют собой кластерные полимеры .

Подобно синтезу VLS, синтез нанопроволок (ННК) VSS (пар-твердое тело) происходит путем термолитического разложения предшественника кремния (обычно фенилсилана). В отличие от VLS, каталитическая затравка остается в твердом состоянии при высокотемпературном отжиге подложки. Этот тип синтеза широко используется для синтеза нанопроволок из силицидов/германидов металлов путем легирования VSS между медной подложкой и предшественником кремния/германия.

Синтез фазы раствора

Синтез на фазе раствора относится к методам выращивания нанопроволок в растворе. Они могут производить нанопроволоки из многих типов материалов. Преимущество синтеза в фазе раствора состоит в том, что он может производить очень большие количества по сравнению с другими методами. В одном методе синтеза полиолов этиленгликоль является одновременно растворителем и восстановителем. Этот метод особенно универсален при производстве нанопроволок из золота, [12] свинца, платины и серебра.

Метод сверхкритического роста жидкость-жидкость-твердое тело [13] [14] может быть использован для синтеза полупроводниковых нанопроволок, например, Si и Ge. Используя металлические нанокристаллы в качестве затравок, [15] металлоорганические предшественники Si и Ge подаются в реактор, наполненный сверхкритическим органическим растворителем, таким как толуол . Термолиз приводит к разложению предшественника, что приводит к высвобождению Si или Ge и растворению в металлических нанокристаллах. По мере добавления большего количества полупроводникового растворенного вещества из сверхкритической фазы (из-за градиента концентрации) выпадает твердый кристаллит, и нанопроволока растет одноосно из затравки нанокристалла.

Самосборка, индуцированная жидкими мостиками

Белковые нанопроволоки в паутине были сформированы путем катания капли раствора паучьего шелка по супергидрофобной столбчатой ​​структуре. [16] [17]

Некаталитический рост

Наблюдение in situ за ростом нанопроволок CuO

Подавляющее большинство механизмов формирования нанопроволок объясняется использованием каталитических наночастиц, которые стимулируют рост нанопроволок и либо добавляются намеренно, либо генерируются во время роста. Однако нанопроволоки можно выращивать и без использования катализаторов, что дает преимущество чистых нанопроволок и минимизирует количество технологических этапов. Механизмы безкатализаторного роста нанопроволок (или усов) были известны с 1950-х годов. [18]

Простейшие методы получения нанопроволок из оксидов металлов используют обычное нагревание металлов, например, металлическую проволоку, нагретую с помощью батареи, джоулевый нагрев на воздухе [19] можно легко осуществить в домашних условиях. Спонтанное образование нанопроволок некаталитическими методами объясняли присутствием дислокаций 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 двойниковыми границами [24] . На изображении справа показан рост одиночного атомного слоя на кончике нанопроволоки CuO, наблюдаемый с помощью ПЭМ-микроскопии in situ во время некаталитического синтеза нанопроволоки.

Нанопроволоки атомного масштаба также могут образовываться полностью самоорганизованными без дефектов. Например, нанопроволоки редкоземельного силицида (RESi 2 ) шириной и высотой в несколько нм и длиной в несколько 100 нм образуются на подложках кремния ( 001 ), которые покрыты субмонослоем редкоземельного металла и впоследствии отожжены. [25] Боковые размеры нанопроволок удерживают 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 нанопроволок по шаблону ДНК

Новой областью является использование нитей ДНК в качестве каркасов для синтеза металлических нанопроволок. Этот метод исследуется как для синтеза металлических нанопроволок в электронных компонентах, так и для приложений биосенсорства, в которых они позволяют трансдукцию цепи ДНК в металлическую нанопроволоку, которую можно обнаружить электрически. Обычно нити оцДНК растягиваются, после чего они украшаются металлическими наночастицами, функционализированными короткими комплементарными нитями оцДНК. [28] [29] [30] [31]

Литография с теневой маской с трещинами

Недавно сообщалось о простом методе производства нанопроволок определенной геометрии с использованием традиционной оптической литографии. [32] В этом подходе оптическая литография используется для создания нанозазоров с использованием контролируемого образования трещин. [33] Эти нанозазоры затем используются в качестве теневой маски для создания отдельных нанопроволок точной длины и ширины. Этот метод позволяет масштабируемо производить отдельные нанопроволоки шириной менее 20 нм 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 у соответствующего объемного материала. Во-первых, происходит рассеяние на границах проволоки, влияние которого будет очень значительным, если ширина проволоки меньше длины свободного пробега свободных электронов объемного материала. Например, в меди длина свободного пробега составляет 40 нм. Медные нанопроволоки шириной менее 40 нм сокращают длину свободного пробега до ширины проволоки. Серебряные нанопроволоки имеют сильно отличающуюся электрическую и теплопроводность от объемного серебра. [34]

Нанопроволоки также демонстрируют другие особые электрические свойства, обусловленные их размером. В отличие от одностенных углеродных нанотрубок, движение электронов которых может подпадать под режим баллистического транспорта (то есть электроны могут свободно перемещаться от одного электрода к другому), на проводимость нанопроволоки сильно влияют краевые эффекты. Краевые эффекты исходят от атомов, которые лежат на поверхности нанопроволоки и не полностью связаны с соседними атомами, как атомы внутри объема 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 размерах, поверхностные атомы становятся более многочисленными по сравнению с атомами внутри нанопроволоки, и краевые эффекты становятся более важными. [ нужна цитата ]

Проводимость в нанопроволоке описывается как сумма транспорта по отдельным каналам , каждый из которых имеет различную электронную волновую функцию, нормальную к проводу. Чем тоньше провод, тем меньше каналов доступно для транспорта электронов. В результате в проводах шириной всего в один или несколько атомов наблюдается квантование проводимости: т.е. проводимость может принимать только дискретные значения, кратные кванту проводимости G 0 = 2 e 2 / h (где e — заряд электрон , а h — постоянная Планка (см. также квантовый эффект Холла ). Это квантование наблюдалось путем измерения проводимости нанопроволоки, подвешенной между двумя электродами, при постепенном ее удлинении: по мере уменьшения ее диаметра ее проводимость уменьшается в ступенчатым образом и плато соответствуют примерно 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 меньшей эффективной массы. Это можно наблюдать в кремниевых ребрах шириной 25 нм, что приводит к увеличению порогового напряжения . На практике это означает, что МОП-транзистор с такими наноразмерными кремниевыми ребрами при использовании в цифровых приложениях потребует более высокое напряжение затвора (управления) для включения транзистора. [37]

Сварка

Чтобы внедрить технологию нанопроволок в промышленное применение, исследователи в 2008 году разработали метод сварки нанопроволок вместе: жертвенную металлическую нанопроволоку помещают рядом с концами соединяемых частей (с помощью манипуляторов сканирующего электронного микроскопа ); затем подается электрический ток, который сплавляет концы проволоки. Этот метод сплавляет провода размером до 10 нм. [38]

Для нанопроволок диаметром менее 10 нм существующие методы сварки, которые требуют точного управления механизмом нагрева и могут привести к повреждению, не будут практичны. Недавно ученые обнаружили, что монокристаллические ультратонкие золотые нанопроволоки диаметром ~ 3–10 нм можно «холодно сварить» вместе за считанные секунды только с помощью механического контакта и при чрезвычайно низком приложенном давлении (в отличие от макро- и микромасштабного процесса холодной сварки ). . [39] Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения и измерения на месте показывают, что сварные швы почти идеальны, с той же ориентацией кристаллов, прочностью и электропроводностью, что и остальная часть нанопроволоки. Высокое качество сварных швов объясняется наноразмерами образцов, механизмами ориентированного прикрепления и быстрой поверхностной диффузией с механической поддержкой . Также были продемонстрированы сварные швы между золотом и серебром, а также серебряными нанопроволоками (диаметром ~ 5–15 нм) при температуре, близкой к комнатной, что указывает на то, что этот метод может быть в целом применим для ультратонких металлических нанопроволок. Ожидается , что в сочетании с другими технологиями нано- и микропроизводства [40] [41] холодная сварка будет иметь потенциальное применение в будущей сборке металлических одномерных наноструктур « снизу вверх ».

Механические свойства

Моделирование разрушения нанопроволоки

Изучение механики нанопроволок резко возросло 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 такой геометрии кантилевера точно известна высота АСМ и точно известна приложенная сила. Это позволяет построить кривую зависимости силы от смещения, которую можно преобразовать в кривую зависимости напряжения от деформации, если известны размеры нанопроволоки. Из кривой растяжения-деформации можно определить упругую константу, известную как модуль Юнга , а также вязкость и степень деформационного упрочнения .

Модуль для младших

Кривая растяжения-деформации обеспечивает все соответствующие механические свойства, в том числе; модуль упругости, предел текучести, предел прочности при растяжении и прочность на излом.

Сообщалось об упругой составляющей кривой растяжения-деформации, описываемой модулем Юнга, для нанопроволок, 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 - модуль объемного сжатия, - толщина слоя оболочки, в котором модуль зависит от поверхности и изменяется от объема, - модуль поверхности, и это диаметр. [42] Из этого уравнения следует, 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 применялось для изучения модуля серебряных нанопроволок, и снова было обнаружено, что модуль составляет 88 ГПа, что очень похоже на модуль объемного серебра (85 ГПа) [44]. Эти работы показали, что аналитически Определенная зависимость модуля, по-видимому, подавляется в образцах нанопроволок, кристаллическая структура которых очень напоминает структуру объемной системы.

Напротив, были изучены твердые нанопроволоки Si, и было показано, что они имеют модуль уменьшения с диаметром [45]. Авторы этой работы сообщают о модуле Si, который вдвое меньше объемного значения, и предполагают, что плотность точечных дефектов, и/или потеря химической стехиометрии может объяснить эту разницу.

Предел текучести

Пластическая составляющая кривой напряжения-деформации (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. Поскольку нанопроволока сжимается до одной линии атомов, прочность теоретически должна увеличиваться до уровня молекулярной прочности на разрыв. [42] Золотые нанопроволоки были описаны как «сверхвысокопрочные» из-за чрезвычайного увеличения предела текучести, приближающегося к теоретическому значению E/10. [43] Такое огромное увеличение выхода определяется отсутствием дислокаций в твердом теле. Без движения дислокации действует механизм «голодания дислокации». Соответственно, материал может испытывать огромные напряжения, прежде чем станет возможным движение дислокаций, а затем начинает деформационно-упрочняться. По этим причинам нанопроволоки (исторически называемые «усами») широко использовались в композитах для увеличения общей прочности материала. [42] Более того, нанопроволоки продолжают активно изучаться, причем исследования направлены на преобразование улучшенных механических свойств в новые устройства в области MEMS или NEMS .

Приложения

Электронные устройства

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

Нанопровода можно использовать для МОП-транзисторов (МОП -полевых транзисторов ). МОП-транзисторы широко используются в качестве фундаментальных строительных элементов в современных электронных схемах. [46] [47] Как и предсказывает закон Мура , размеры МОП- транзисторов сжимаются все меньше и меньше до наномасштаба. Одной из ключевых задач создания будущих наноразмерных МОП-транзисторов является обеспечение хорошего управления затвором канала. Благодаря высокому соотношению сторон, если диэлектрик затвора обернут вокруг канала нанопроволоки, мы можем получить хороший контроль электростатического потенциала канала, тем самым эффективно включая и выключая транзистор.

Благодаря уникальной одномерной структуре с замечательными оптическими свойствами нанопроволока также открывает новые возможности для создания высокоэффективных фотоэлектрических устройств. [48] ​​По сравнению со своими объемными аналогами, солнечные элементы на основе нанопроволоки 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]

Первым ключевым шагом для создания активных электронных элементов было химическое легирование полупроводниковой нанопроволоки. Это уже было сделано с отдельными нанопроволоками для создания полупроводников p- и n-типа.

Следующим шагом стал поиск способа создания p–n-перехода , одного из простейших электронных устройств. Это было достигнуто двумя способами. Первый способ заключался в физическом пересечении провода p-типа с проводом n-типа. Второй метод заключался в химическом легировании одной проволоки различными легирующими примесями по длине. Этот метод создал pn-переход только с одним проводом.

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: все вентили И , ИЛИ и НЕ были построены из пересечений полупроводниковых нанопроволок.

В августе 2012 года исследователи сообщили о создании первого вентиля И-НЕ из нелегированных кремниевых нанопроводов. Это позволяет избежать проблемы, как добиться прецизионного легирования комплементарных наносхем, которая до сих пор не решена. Им удалось контролировать барьер Шоттки для достижения контактов с низким сопротивлением, поместив слой силицида на границу раздела металл-кремний. [50]

Вполне возможно, что полупроводниковые нанопроволоки будут иметь важное значение для будущего цифровых вычислений. Хотя существуют и другие применения нанопроводов, кроме этих, единственные, которые действительно используют преимущества физики в нанометровом режиме, — это электроника. [51]

Кроме того, нанопроволоки также изучаются для использования в качестве фотонных баллистических волноводов в качестве межсоединений в логических матрицах фотонных ям с квантовыми точками /квантовыми эффектами. Фотоны движутся внутри трубки, электроны — по внешней оболочке.

Когда две нанопроволоки, действующие как фотонные волноводы, пересекаются друг с другом, стык действует как квантовая точка .

Проводящие нанопровода открывают возможность соединения объектов молекулярного масштаба в молекулярный компьютер. Дисперсии проводящих нанопроволок в различных полимерах исследуются для использования в качестве прозрачных электродов для гибких плоских дисплеев.

Из-за их высоких модулей Юнга исследуется их использование в механически улучшающих композитах. Поскольку нанопроволоки собираются в пучки, их можно использовать в качестве трибологических добавок для улучшения характеристик трения и надежности электронных преобразователей и приводов.

Благодаря своему высокому соотношению размеров нанопроволоки также уникально подходят для диэлектрофоретических манипуляций, [52] [53] [54] что предлагает недорогой подход «снизу вверх» к интеграции взвешенных диэлектрических нанопроволок из оксидов металлов в электронные устройства, такие как УФ-излучение, датчики водяного пара и этанола. [55]

Сообщается, что из-за большого отношения поверхности к объему на поверхности нанопроволок благоприятны физико-химические реакции. Это может облегчить работу механизмов деградации в некоторых нанопроволоках при определенных условиях обработки, например, в плазменной среде. [56]

Устройства с одиночными нанопроволоками для газового и химического зондирования

Как упоминалось ранее, высокое соотношение сторон нанопроволок делает эти наноструктуры пригодными для электрохимического зондирования с потенциалом максимальной чувствительности. Одна из проблем использования нанопроводов в коммерческих продуктах связана с изоляцией, обращением и интеграцией нанопроводов в электрическую цепь при использовании традиционного подхода ручного выбора и размещения, что приводит к очень ограниченной пропускной способности. Недавние разработки в области методов синтеза нанопроволок теперь позволяют параллельно производить устройства из одиночных нанопроволок, которые можно использовать в электрохимии, фотонике, газо- и биосенсорстве. [32]

Нанопроволочные лазеры

Нанопроволочные лазеры для сверхбыстрой передачи информации в световых импульсах

Нанопроволочные лазеры — это нанолазеры с потенциалом использования в качестве оптических межсоединений и оптической передачи данных на кристалле. Лазеры на нанопроволоках построены из полупроводниковых гетероструктур III – V, высокий показатель преломления обеспечивает низкие оптические потери в сердцевине нанопроволоки. Нанопроволочные лазеры — это субволновые лазеры с длиной волны всего несколько сотен нанометров. [57] [58] Лазеры на нанопроволоке представляют собой полости резонатора Фабри-Перо, образованные торцевыми гранями проволоки с высокой отражательной способностью. Недавние разработки продемонстрировали частоту повторения, превышающую 200 ГГц, что открывает возможности для связи на уровне оптического чипа. [59] [60]

Обнаружение белков и химических веществ с помощью полупроводниковых нанопроводов

Аналогично устройствам на полевых транзисторах, в которых модуляция проводимости (потока электронов/дырок) в полупроводнике между входными (исток) и выходными (сток) клеммами контролируется изменением электростатического потенциала (затвор-электрод) носителей заряда в проводящем канале устройства, методология Bio/Chem-FET основана на обнаружении локального изменения плотности заряда, или так называемого «эффекта поля», который характеризует событие распознавания между целевой молекулой и поверхностный рецептор.

Это изменение поверхностного потенциала влияет на устройство Chem-FET точно так же, как и напряжение на «затворе», приводя к обнаруживаемому и измеримому изменению проводимости устройства. Когда эти устройства изготавливаются с использованием полупроводниковых нанопроводов в качестве транзисторного элемента, связывание химических или биологических веществ с поверхностью датчика может привести к истощению или накоплению носителей заряда в «объеме» нанопроволоки нанометрового диаметра, т.е. раздел доступен для каналов проводимости). Более того, провод, служащий перестраиваемым проводящим каналом, находится в тесном контакте с чувствительной средой объекта, что приводит к малому времени отклика, а также к увеличению чувствительности прибора на порядки за счет огромного Отношение S/V нанопроволок.

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.), кремний обычно является предпочтительным материалом при изготовлении нанопроводных полевых транзисторов. на основе химио/биосенсоров. [61]

Несколько примеров использования сенсорных устройств из кремниевых нанопроволок (SiNW) включают сверхчувствительное обнаружение в реальном времени белков-биомаркеров рака, обнаружение одиночных вирусных частиц и обнаружение нитроароматических взрывчатых материалов, таких как 2,4,6. Тринитротолуол (ТНТ) у чувствительных людей превосходит таковой у собак. [62] Кремниевые нанопроволоки также можно использовать в их скрученной форме в качестве электромеханических устройств для измерения межмолекулярных сил с большой точностью. [63]

Ограничения считывания с помощью полевых транзисторов из кремниевых нанопроволок

Обычно заряды растворенных молекул и макромолекул экранируются растворенными противоионами, поскольку в большинстве случаев молекулы, связанные с устройствами, отделены от поверхности сенсора примерно на 2–12 нм (размер белков-рецепторов или линкеров ДНК, связанных с сенсором). поверхность). В результате экранирования электростатический потенциал, возникающий из-за зарядов на молекуле аналита, экспоненциально спадает с расстоянием к нулю. Таким образом, для оптимального измерения длина Дебая должна быть тщательно выбрана для измерений нанопроводных полевых транзисторов. Один из подходов преодоления этого ограничения заключается в фрагментации единиц, захватывающих антитела, и контроле над плотностью поверхностных рецепторов, что обеспечивает более тесное связывание с нанопроволокой 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 ПЭМ с помощью нанопроволоки

Для минимального воздействия напряжения и изгиба на образцы просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) ( ламели , тонкие пленки и другие механически и лучечувствительные образцы) при переносе внутри сфокусированного ионного пучка (FIB) гибкие металлические нанопроволоки могут быть прикреплены к обычно жесткий микроманипулятор .

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

Кукурузоподобные нанопроволоки

Кукурузоподобная нанопроволока представляет собой одномерную нанопроволоку с взаимосвязанными наночастицами на поверхности, обеспечивающими большой процент реактивных граней. Кукурузоподобные нанопроволоки 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 сенсибилизированных красителем солнечных элементов в светорассеивающем слое. [66] Ранее сообщалось также о кукурузоподобных нанопроволоках CdSe, выращенных методом химического осаждения в ванне, и кукурузоподобных γ-Fe 2 O 3 @SiO 2 @TiO 2 фотокатализаторах, индуцированных магнитными дипольными взаимодействиями. [67] [68]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Картер, Робин; Суетин Михаил; Листер, Саманта; Дайсон, М. Адам; Трюитт, Харрисон; Гоэл, Санам; Лю, Чжэн; Суэнага, Кадзу; Джуска, Кристина; Каштибан, Реза Дж.; Хатчисон, Джон Л.; Дор, Джон К.; Белл, Гэвин Р.; Бичуцкая Елена ; Слоан, Джереми (2014). «Расширение запрещенной зоны, поведение фазового изменения сдвиговой инверсии и индуцированные низким напряжением кристаллические колебания в низкоразмерных кристаллах селенида олова». Далтон Транс . 43 (20): 7391–9. дои : 10.1039/C4DT00185K . ПМИД  24637546.
  2. ^ Бостон, Р.; Шнепп, З.; Немото, Ю.; Сакка, Ю.; Холл, СР (2014). «Наблюдение ПЭМ in situ механизма роста нанопроволоки в микротигле». Наука . 344 (6184): 623–6. Бибкод : 2014Sci...344..623B. дои : 10.1126/science.1251594. hdl : 1983/8f23c618-23f8-46e1-a1d9-960a0b491b1f . PMID  24812400. S2CID  206555658.
  3. ^ Спенсер, Джозеф; Несбитт, Джон; Трюитт, Харрисон; Каштибан, Реза; Белл, Гэвин; Иванов Виктор; Фолк, Эрик; Смит, Дэвид (2014). «Раман-спектроскопия оптических переходов и колебательных энергий экстремальных нанопроволок HgTe размером ~ 1 нм в одностенных углеродных нанотрубках» (PDF) . АСУ Нано . 8 (9): 9044–52. дои : 10.1021/nn5023632. ПМИД  25163005.
  4. ^ «Значение CODATA 2018: константа фон Клитцинга» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . 20 мая 2019 года . Проверено 20 мая 2019 г.
  5. ^ Шкондин, Э.; Такаяма, О., Арьяи Панах, МЭ; Лю П., Ларсен П.В.; Мар, доктор медицинских наук, Дженсен, Ф.; Лавриненко, А.В. (2017). «Крупномасштабные массивы наностолбиков ZnO, легированных Al, с высоким аспектным соотношением как анизотропные метаматериалы» (PDF) . Оптические материалы Экспресс . 7 (5): 1606–1627. Бибкод : 2017OMExp...7.1606S. дои : 10.1364/OME.7.001606 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  6. ^ Шкондин, Э.; Алимадади Х., Такаяма О.; Дженсен Ф., Лавриненко А.В. (2020). «Изготовление полых коаксиальных автономных нанотрубок Al2O3 / ZnAl2O4 с высоким аспектным соотношением на основе эффекта Киркендалла» (PDF) . Журнал вакуумной науки и технологий А. 38 (1): 1606–1627. Бибкод : 2020JVSTA..38a3402S. дои : 10.1116/1.5130176. S2CID  209898658.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  7. ^ Лю, М.; Пэн, Дж.; и другие. (2016). «Двумерное моделирование самоограничивающегося окисления в кремниевых и вольфрамовых нанопроволоках». Письма по теоретической и прикладной механике . 6 (5): 195–199. arXiv : 1911.08908 . дои : 10.1016/j.taml.2016.08.002 .
  8. ^ Али, Утку Эмре; Ян, Хэ; Хайрудинов Владислав; Моди, Гаурав; Ченг, Цзэнгуан; Агарвал, Ритеш; Липсанен, Харри; Бхаскаран, Хариш (сентябрь 2022 г.). «Универсальная сборка для нанопроводов». Маленький . 18 (38): 2201968. doi :10.1002/smll.202201968. ISSN  1613-6810. PMID  35938750. S2CID  251399932.
  9. ^ Вагнер, РС; Эллис, WC (1964). «Парожидкостно-твердый механизм роста монокристаллов». Прил. Физ. Летт . 4 (5): 89. Бибкод : 1964ApPhL...4...89W. дои : 10.1063/1.1753975.
  10. ^ Чжан, Х.; и другие. (2016). «Приближение к идеальному пределу упругой деформации в кремниевых нанопроволоках». Достижения науки . 2 (8): e1501382. Бибкод : 2016SciA....2E1382Z. doi : 10.1126/sciadv.1501382. ПМЦ 4988777 . ПМИД  27540586. 
  11. ^ Кристесен, Джозеф Д.; Пинион, Кристофер В.; Грумструп, Эрик М.; Папаниколас, Джон М.; Кахун, Джеймс Ф. (11 декабря 2013 г.). «Синтетическое кодирование морфологии 10 нм в кремниевых нанопроволоках». Нано-буквы . 13 (12): 6281–6286. Бибкод : 2013NanoL..13.6281C. дои : 10.1021/nl403909r . ISSN  1530-6984. ПМИД  24274858.
  12. ^ Инь, Си; Ву, Цзяньбо; Ли, Панпан; Ши, Мяо; Ян, Хун (январь 2016 г.). «Самонагревающийся подход к быстрому производству однородных металлических наноструктур». ХимНаноМат . 2 (1): 37–41. дои : 10.1002/cnma.201500123.
  13. ^ Холмс, JD; Джонстон, КП; Доти, RC; Коргель, Б.А. (2000). «Контроль толщины и ориентации кремниевых нанопроволок, выращенных из раствора». Наука . 287 (5457): 1471–3. Бибкод : 2000Sci...287.1471H. дои : 10.1126/science.287.5457.1471. ПМИД  10688792.
  14. ^ Хейч, Эндрю Т.; Ахаван, Вахид А.; Коргель, Брайан А. (2011). «Быстрый SFLS-синтез кремниевых нанопроволок с использованием трисилана с алкиламинной пассивацией in situ». Химия материалов . 23 (11): 2697–2699. дои : 10.1021/cm2007704.
  15. ^ Ханрат, Т.; Коргель, Б.А. (2003). «Сверхкритический синтез жидкость-жидкость-твердое тело (SFLS) нанопроволок Si и Ge, засеянных коллоидными металлическими нанокристаллами». Передовые материалы . 15 (5): 437–440. Бибкод : 2003AdM....15..437H. дои : 10.1002/adma.200390101. S2CID  137573988.
  16. ^ Густавссон, Л.; Янссон, Р.; Хедхаммар, М.; ван дер Вейнгаарт, В. (2018). «Структурирование функциональных проволок, покрытий и листов из паучьего шелка путем самосборки на супергидрофобных поверхностях столбиков». Передовые материалы . 30 (3). Бибкод : 2018AdM....3004325G. дои : 10.1002/adma.201704325. PMID  29205540. S2CID  205283504.
  17. ^ Густавссон, Л.; Квик, М.; Остранд, К.; Понстин, Н.; Дорка, Н.; Хегрова, В.; Сванберг, С.; Горак, Дж.; Янссон, Р.; Хедхаммар, М.; ван дер Вейнгаарт, В. (2023). «Масштабируемое производство монодисперсных биоактивных нанопроволок паучьего шелка». Макромолекулярная биология . 23 (4): e2200450. дои : 10.1002/mabi.202200450 . PMID  36662774. S2CID  256032679.
  18. ^ Сирс, GW (1955). «Механизм роста усов ртути». Акта Металл . 3 (4): 361–366. дои : 10.1016/0001-6160(55)90041-9.
  19. ^ Ракаускас, С.; Насибулин, А.Г.; Цзян, Х.; Тиан, Ю.; Клещ, В.И.; Сайнио, Дж.; Образцова, Е.Д.; Бокова, С.Н.; Образцов А.Н.; Кауппинен, Э.И. (2010). «Новый метод синтеза металлооксидных нанопроволок». Нанотехнологии . 20 (16): 165603. Бибкод : 2009Nanot..20p5603R. дои : 10.1088/0957-4484/20/16/165603. PMID  19420573. S2CID  3529748.
  20. ^ Франк, ФК (1949). «Влияние дислокаций на рост кристаллов». Дискуссии Фарадеевского общества . 5 : 48. дои : 10.1039/df9490500048. S2CID  53512926.
  21. ^ Бертон, ВК; Кабрера, Н.; Франк, ФК (1951). «Рост кристаллов и равновесная структура их поверхности». Филос. Пер. Р. Сок. Лонд. А. _ 243 (866): 299–358. Бибкод : 1951RSPTA.243..299B. дои : 10.1098/rsta.1951.0006. S2CID  119643095.
  22. ^ Морен, SA; Бирман, MJ; Тонг, Дж.; Джин, С. (2010). «Механизм и кинетика спонтанного роста нанотрубок, вызванного винтовыми дислокациями». Наука . 328 (5977): 476–480. Бибкод : 2010Sci...328..476M. дои : 10.1126/science.1182977. PMID  20413496. S2CID  30955349.
  23. ^ Бирман, MJ; Лау, ЮКА; Квит, А.В.; Шмитт, Алабама; Джин, С. (2008). «Рост нанопроволоки, обусловленный дислокациями, и скручивание Эшелби». Наука . 320 (5879): 1060–1063. Бибкод : 2008Sci...320.1060B. дои : 10.1126/science.1157131. PMID  18451264. S2CID  20919593.
  24. ^ Ракаускас, С.; Цзян, Х.; Вагнер, Дж.Б.; Шандаков С.Д.; Хансен, ТВ; Кауппинен, Э.И.; Насибулин, А.Г. (2014). «Исследование in situ роста некаталитических нанопроволок из оксидов металлов». Нано Летт . 14 (10): 5810–5813. Бибкод : 2014NanoL..14.5810R. дои : 10.1021/nl502687s. ПМИД  25233273.
  25. ^ Прейнесбергер, К.; Беккер, СК; Вандре, С.; Калка, Т.; Дэне, М. (февраль 2002 г.). «Структура нанопроволок DySi2 на Si (001)». Журнал прикладной физики . 91 (3): 1695–1697. Бибкод : 2002JAP....91.1695P. дои : 10.1063/1.1430540. ISSN  0021-8979.
  26. ^ Холтгрю, Крис; Аппельфеллер, Стефан; Франц, Мартин; Дэне, Марио; Санна, Симона (10 июня 2019 г.). «Структура и одномерная металличность редкоземельных силицидных нанопроволок на Si (001)». Физический обзор B . 99 (21): 214104. Бибкод : 2019PhRvB..99u4104H. doi : 10.1103/PhysRevB.99.214104. ISSN  2469-9950. S2CID  197525473.
  27. ^ Аппельфеллер, Стефан; Холтгрю, Крис; Франц, Мартин; Фретер, Ларс; Хассенштейн, Кристиан; Йирщик, Ганс-Фердинанд; Санна, Симона; Дэне, Марио (24 сентября 2020 г.). «Непрерывный переход от двумерных к одномерным электронным свойствам металлических силицидных нанопроволок». Физический обзор B . 102 (11): 115433. Бибкод : 2020PhRvB.102k5433A. doi : 10.1103/PhysRevB.102.115433. ISSN  2469-9950. S2CID  224924918.
  28. ^ Го; и другие. (2018). «Эффективный синтез трансмембранных золотых нанопроводов с помощью ДНК». Микросистемы и наноинженерия . 4 : 17084. дои : 10.1038/micronano.2017.84 .
  29. ^ Тешоме, Безу; Фаско, Стефан; Шёнхерр, Томми; Кербуш, Йохен; Келлер, Адриан; Эрбе, Артур (2016). «Температурно-зависимый перенос заряда через Au-нанопроволоки на основе ДНК-оригами с индивидуальным контактом». Ленгмюр . 32 (40): 10159–10165. doi : 10.1021/acs.langmuir.6b01961. ПМИД  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». Письма о физических отзывах . 86 (16): 3670–3. Бибкод : 2001PhRvL..86.3670R. doi : 10.1103/PhysRevLett.86.3670. ПМИД  11328050.
  31. ^ Онгаро, А; Гриффин, Ф; Нэгл, Л; Якопино, Д; Эритья, Р; Фицморис, Д. (2004). «Сборка белково-функционализированного электрода с нанощелями на основе ДНК». Передовые материалы . 16 (20): 1799–1803. Бибкод : 2004AdM....16.1799O. дои : 10.1002/adma.200400244. S2CID  97905129.
  32. ^ аб Энрико; и другие. (2019). «Масштабируемое производство устройств из одной нанопроволоки с использованием литографии с теневой маской с указанием трещин». Приложение ACS. Матер. Интерфейсы . 11 (8): 8217–8226. дои : 10.1021/acsami.8b19410 . ПМК 6426283 . ПМИД  30698940. 
  33. ^ Дюбуа; и другие. (2016). «Электронные нанозазоры, определяемые трещинами». Передовые материалы . 28 (11): 2172178–2182. Бибкод : 2016AdM....28.2178D. дои : 10.1002/adma.201504569. PMID  26784270. S2CID  205265220.
  34. ^ Ченг, Чжэ; Лю, Лунджу; Сюй, Шен; Лу, Мэн; Ван, Синьвэй (2 июня 2015 г.). «Температурная зависимость электрической и тепловой проводимости в одиночной серебряной нанопроволоке». Научные отчеты . 5 (1): 10718. arXiv : 1411,7659 . Бибкод : 2015NatSR...510718C. дои : 10.1038/srep10718. ISSN  2045-2322. ПМЦ 4451791 . ПМИД  26035288. 
  35. ^ Янсон, А.И.; Боллинджер, Дж. Рубио; ван ден Бром, HE; Аграит, Н.; ван Рейтенбек, Дж. М. (1998). «Формирование металлической проволоки из одиночных атомов золота и манипулирование ею». Природа . 395 (6704): 783–785. arXiv : cond-mat/9811093 . дои : 10.1038/27405. ISSN  0028-0836.
  36. ^ Родригес, Варлей; Фюрер, Тобиас; Угарте, Дэниел (6 ноября 2000 г.). «Признак атомной структуры в квантовой проводимости золотых нанопроволок». Физ. Преподобный Летт . 85 (19): 4124–4127. doi : 10.1103/PhysRevLett.85.4124. ISSN  0031-9007.
  37. ^ Тильке, АТ; Зиммель, ФК; Лоренц, Х.; Блик, Р.Х.; Коттхаус, JP (2003). «Квантовая интерференция в одномерной кремниевой нанопроволоке». Физический обзор B . 68 (7): 075311. Бибкод : 2003PhRvB..68g5311T. doi : 10.1103/PhysRevB.68.075311.
  38. ^ Хэлфорд, Бетани (2008). «Маленькая сварка наноприпоем». Новости химии и техники . 86 (51): 35.
  39. ^ Лу, Ян; Хуан, Цзянь Юй; Ван, Чао; Сунь, Шоухэн; Лу, Джун (2010). «Холодная сварка ультратонких золотых нанопроволок». Природные нанотехнологии . 5 (3): 218–24. Бибкод : 2010NatNa...5..218L. дои : 10.1038/nnano.2010.4. ПМИД  20154688.
  40. ^ Чжун, З.; Ван, Д; Кюи, Ю; Бократ, М.В.; Либер, CM (2003). «Нанопроволочные перекрестные массивы как декодеры адресов для интегрированных наносистем» (PDF) . Наука . 302 (5649): 1377–9. Бибкод : 2003Sci...302.1377Z. дои : 10.1126/science.1090899. PMID  14631034. S2CID  35084433.
  41. ^ Хо, Ф.; Чжэн, З.; Чжэн, Г.; Гиам, ЛР; Чжан, Х.; Миркин, Калифорния (2008). «Литография полимерной ручкой» (PDF) . Наука . 321 (5896): 1658–60. Бибкод : 2008Sci...321.1658H. дои : 10.1126/science.1162193. hdl : 10356/94822. ПМЦ 8247121 . PMID  18703709. S2CID  354452. 
  42. ^ abcd Ван, Шилян; Шань, Живэй; Хуан, Хан (3 января 2017 г.). «Механические свойства нанопроволок». Передовая наука . 4 (4): 1600332. doi :10.1002/advs.201600332. ПМК 5396167 . ПМИД  28435775. 
  43. ^ Аб Ву, Бин; Гейдельберг, Андреас; Боланд, Джон Дж. (5 июня 2005 г.). «Механические свойства сверхвысокопрочных золотых нанопроволок». Природные материалы . 4 (7): 525–529. Бибкод : 2005NatMa...4..525W. дои : 10.1038/nmat1403. ISSN  1476-1122. PMID  15937490. S2CID  34828518.
  44. ^ Ли, Сяодун; Гао, Хуншэн; Мерфи, Кэтрин Дж.; Касвелл, К.К. (ноябрь 2003 г.). «Наноиндентирование серебряных нанопроволок». Нано-буквы . 3 (11): 1495–1498. Бибкод : 2003NanoL...3.1495L. дои : 10.1021/nl034525b. ISSN  1530-6984.
  45. ^ Ван, Чжун Линь; Дай, Цзу Ронг; Гао, Жуйпин; Гоул, Джеймс Л. (27 марта 2002 г.). «Измерение модуля Юнга твердых нанопроволок методом in situTEM». Журнал электронной микроскопии . 51 (приложение 1): S79–S85. doi : 10.1093/jmicro/51.Supplement.S79. ISSN  0022-0744. S2CID  53588258.
  46. ^ «Триумф МОП-транзистора». YouTube . Музей истории компьютеров . 6 августа 2010 г. Архивировано из оригинала 11 декабря 2021 г. Проверено 21 июля 2019 г.
  47. ^ Реймер, Майкл Г. (2009). Кремниевая паутина: физика в эпоху Интернета. ЦРК Пресс . п. 365. ИСБН 9781439803127.
  48. ^ Ю, Пэн; Ву, Цзян; Лю, Шэнтинг; Сюн, Цзе; Джагадиш, Ченнупати; Ван, Чжимин М. (01 декабря 2016 г.). «Разработка и изготовление кремниевых нанопроводов для создания эффективных солнечных элементов». Нано сегодня . 11 (6): 704–737. doi :10.1016/j.nantod.2016.10.001.
  49. ^ Кейс, Брендан М.; Этуотер, Гарри А.; Льюис, Натан С. (23 мая 2005 г.). «Сравнение принципов физики устройства плоских и радиальных солнечных элементов с наностержнями с pn-переходом» (PDF) . Журнал прикладной физики . 97 (11): 114302–114302–11. Бибкод : 2005JAP....97k4302K. дои : 10.1063/1.1901835. ISSN  0021-8979.
  50. ^ Монджилло, Массимо; Спатис, Панайотис; Кацарос, Георгиос; Джентиле, Паскаль; Де Франчески, Сильвано (2012). «Многофункциональные устройства и логические вентили с нелегированными кремниевыми нанопроволоками». Нано-буквы . 12 (6): 3074–9. arXiv : 1208.1465 . Бибкод : 2012NanoL..12.3074M. дои : 10.1021/nl300930m. PMID  22594644. S2CID  22112655.
  51. ^ Аппенцеллер, Йорг; Кнох, Иоахим; Бьорк, Микаэль Т.; Риель, Хайке ; Шмид, Хайнц; Рисс, Уолтер (2008). «На пути к нанопроводной электронике». Транзакции IEEE на электронных устройствах . 55 (11): 2827–2845. Бибкод : 2008ITED...55.2827A. дои : 10.1109/TED.2008.2008011. S2CID  703393.
  52. ^ Висснер-Гросс, AD (2006). «Диэлектрофоретическая реконфигурация межсоединений нанопроводов» (PDF) . Нанотехнологии . 17 (19): 4986–4990. Бибкод : 2006Nanot..17.4986W. дои : 10.1088/0957-4484/17/19/035. S2CID  4590982.
  53. ^ «Нанопровода переконфигурируются» . nanotechweb.org . 19 октября 2006 года. Архивировано из оригинала 22 мая 2007 года . Проверено 18 января 2007 г.
  54. ^ Грейндж, Р.; Чой, JW; Се, CL; Пу, Ю.; Магре, А.; Смайда, Р.; Форро, Л.; Псалтис, Д. (2009). «Нанопроволоки ниобата лития: синтез, оптические свойства и манипуляции». Письма по прикладной физике . 95 (14): 143105. Бибкод : 2009ApPhL..95n3105G. дои : 10.1063/1.3236777. Архивировано из оригинала 14 мая 2016 г.
  55. ^ Вискайно, JLP; Нуньес, CGA (2013). «Быстрое и эффективное манипулирование нанопроводами для электронных устройств». Отдел новостей SPIE . дои : 10.1117/2.1201312.005260. S2CID  124474608.
  56. ^ Корадини, Диего С.Р.; Тьюнс, Матеус А.; Креммер, Томас М.; Шен, Клаудио Г.; Угговицер, Питер Дж.; Погачер, Стефан (05.11.2020). «Деградация медных нанопроволок в среде низкореактивной плазмы». npj Деградация материалов . 4 (1): 1–8. дои : 10.1038/s41529-020-00137-2 . hdl : 20.500.11850/454060 . ISSN  2397-2106. S2CID  226248533.
  57. ^ Кобльмюллер, Грегор; и другие. (2017). «Лазеры нанопроволоки GaAs – AlGaAs ядро-оболочка на кремнии: приглашенный обзор». Полупроводниковая наука и технология . 32 (5). 053001. Бибкод : 2017SeScT..32e3001K. дои : 10.1088/1361-6641/aa5e45. S2CID  99074531.
  58. ^ Ян, Руосюэ; Гаргас, Дэниел; Ян, Пейдун (2009). «Нанопроволочная фотоника». Природная фотоника . 3 (10): 569–576. Бибкод : 2009NaPho...3..569Y. дои : 10.1038/nphoton.2009.184. S2CID  2481816.
  59. ^ Майер, Б.; и другие. (2015). «Монолитно-интегрированные лазеры на основе нанопроволок с высоким β на кремнии». Нано-буквы . 16 (1): 152–156. doi : 10.1021/acs.nanolett.5b03404. ПМИД  26618638.
  60. ^ Майер, Б.; и другие. (2017). «Долговременная взаимная синхронизация пар пикосекундных импульсов, генерируемых полупроводниковым лазером на нанонитях». Природные коммуникации . 8 . 15521. arXiv : 1603.02169 . Бибкод : 2017NatCo...815521M. doi : 10.1038/ncomms15521. ПМЦ 5457509 . PMID  28534489. S2CID  1099474. 
  61. ^ Лу, Вэй; Сян, Цзе, ред. (2015). Полупроводниковые нанопровода. Серия «Умные материалы». Кембридж: Королевское химическое общество. дои : 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 матриц кремниевых нанопроволок». Angewandte Chemie, международное издание . 49 (38): 6830–6835. дои : 10.1002/anie.201000847 . ПМИД  20715224.
  63. ^ Гарсия, JC; Хусто, JF (2014). «Скрученные ультратонкие кремниевые нанопроволоки: возможное торсионное электромеханическое наноустройство». Еврофиз. Летт . 108 (3): 36006. arXiv : 1411.0375 . Бибкод : 2014EL....10836006G. дои : 10.1209/0295-5075/108/36006. S2CID  118792981.
  64. ^ Элнатан, Рой; Квиат, М.; Певзнер А.; Энгель, Ю.; Бурштейн, Л.; Хачтуринц, А.; Лихтенштейн, А.; Кантаев Р.; Патольский, Ф. (10 сентября 2012 г.). «Инженерия уровня биораспознавания: преодоление ограничений скрининга полевых транзисторов на основе нанопроводов». Нано-буквы . 12 (10): 5245–5254. Бибкод : 2012NanoL..12.5245E. дои : 10.1021/nl302434w. ПМИД  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 ПЭМ в FIB». Ультрамикроскопия . 219 : 113075. doi : 10.1016/j.ultramic.2020.113075. PMID  33035837. S2CID  222255773.
  66. ^ Бахшаеш, AM; Мохаммади, MR; Дадар, Х.; Фрэй, диджей (2013). «Повышение эффективности сенсибилизированных красителем солнечных элементов благодаря кукурузоподобным нанопроволокам TiO 2 в качестве светорассеивающего слоя». Электрохимика Акта . 90 (15): 302–308. doi :10.1016/j.electacta.2012.12.065.
  67. ^ Губур, HM; Септекин Ф.; Альпдоган, С.; Сахан, Б.; Зейрек, БК (2016). «Структурные свойства кукурузоподобных нанопроволок CdSe, выращенных методом химического осаждения в ванне». Журнал материаловедения: Материалы в электронике . 27 (7): 7640–7645. дои : 10.1007/s10854-016-4748-2. S2CID  137884561.
  68. ^ Ван, Ф.; Ли, М.; Ю, Л.; Сан, Ф.; Ван, З.; Чжан, Л.; Цзэн, Х.; Сюй, X. (2017). «Кукурузоподобный, извлекаемый фотокатализатор γ-Fe2O3@SiO2@TiO2, индуцированный магнитно-дипольными взаимодействиями». наук. Представитель . 7 (1). 6960. Бибкод : 2017NatSR...7.6960W. дои : 10.1038/s41598-017-07417-z . ПМЦ 5537353 . PMID  28761085. S2CID  6058050. 

Внешние ссылки

Найдите нанопроволоку в Викисловаре, бесплатном словаре.