Abstract
Her en seedless og mal-fri teknikk er vist å scalably vokse vismut nanotråder, gjennom termisk fordampning i høy vakuum ved RT. Konvensjonelt er reservert for fremstilling av metall-tynnfilmer, termisk fordampning innskudd vismut i en rekke vertikale eneste krystallinske nanotråder over en flat tynn film av vanadium holdt ved RT, som er fersk utfelt ved sputtering eller termisk fordampning. Ved å kontrollere temperaturen av vekstsubstrat lengden og bredden av nanotråder kan avstemmes over et bredt område. Ansvarlig for denne nye teknikken er en tidligere ukjent nanowire vekst mekanisme som røtter i mild porøsitet av vanadium tynn film. Infiltrert i porene vanadium-, vismut domener (~ 1 nm) bære høye overflateenergi som undertrykker deres smeltepunkt og støter dem kontinuerlig ut av vanadium matrisen for å danne nanotråder. Denne oppdagelsen viser muligheten for skalerbar dampfase synthesis av høy renhetsgrad nanomaterialer uten bruk av katalysatorer.
Introduction
Nanowires begrense transport av ladningsbærere og andre quasiparticles, slik som fotoner og plasmons i en dimensjon. Følgelig nanowires vanligvis viser nye elektriske, magnetiske, optiske og kjemiske egenskaper, som tildeles dem nesten uendelig potensial for applikasjoner i mikro / nano elektronikk, fotonikk, biomedisinske, miljø- og energirelaterte teknologier. 1,2 I løpet av de siste to tiårene, mange top-down og bottom-up tilnærminger har blitt utviklet for å syntese et bredt spekter av høy kvalitet metall eller halvleder nanotråder i laboratorieskala. 3-6 Til tross for denne utviklingen, er avhengig hver tilnærming på visse unike egenskapene til det endelige produktet for sin suksess. For eksempel er den populære damp-væske-faststoff (VLS) -metoden bedre passform for de halvledermaterialer som har høyere smeltepunkter og danner eutektiske legering med tilsvarende katalysa "frø". 7. Som et resultat av syntese av et nanowiremateriale av spesiell interesse kan ikke dekkes av eksisterende teknikker.
Som en semimetal med liten indirekte bandet overlapp (-38 meV ved 0 K) og uvanlig lys ladningsbærere, er vismut et slikt eksempel. Materialet oppfører seg helt annerledes ved redusert dimensjon i forhold til dets masse, som quantum sperring kunne skru vismut nanotråder eller tynne filmer i et smalt bånd gap halvleder. 8-12 I mellomtiden overflaten av vismut danner en kvasi-todimensjonal metall som er betydelig mer metall enn bulk. 13,14 Det ble vist at overflaten av vismut oppnår en elektronmobilitet på 2 x 10 cm 2 4 V -1 sek -1 og bidrar sterkt til den termoelektriske kraft i nanowire form. 15 Som sådan, det er betydelige interesser på å studere vismut nanotråder for elektronisk og i spesielle termoapplikasjoner. 12-16 Men på grunn av vismut er svært lavsmeltepunkt (544 K) og beredskap for oksidering, er det fortsatt en utfordring å syntese av høy kvalitet og enkle krystallinsk vismut nanotråder som bruker tradisjonelle dampfase eller oppløsningsfase teknikker.
Tidligere har det vært rapportert noen grupper som eneste krystallinske vismut nanowires vokse ved lavt utbytte i løpet av vakuumavsetning av vismut tynn film, noe som skyldes frigjøring av spenning bygget inn i filmen. 17-20 nylig oppdaget vi en ny teknikk som er basert på den termiske fordampning av vismut under høyt vakuum og fører til skalerbar dannelsen av enkelt krystallinsk vismut nanotråder i høyt utbytte. 21 Sammenlignet med tidligere rapporterte metoder, den mest unike trekk ved denne teknikken er at vekstsubstratet er nylig belagt med et tynt lag av nanoporøse vanadium før vismut deponering. Under den sistnevnte termiske fordampning infiltrerer vismut damp til nanoporøse strukturen av vanAdium film og kondenserer der som nanodomains. Da vanadium ikke fuktes av kondensert vismut, blir infiltrert domenene deretter trengt ut fra vanadium matrisen for å frigjøre deres overflateenergi. Det er kontinuerlig utvisningen av vismut nanodomains som danner de vertikale vismut nanotråder. Siden vismut domener er bare 1-2 nm i diameter, de er utsatt for betydelig undertrykkelse smeltepunkt, noe som gjør dem nesten smeltet ved RT. Som et resultat fortsetter nanowires vekst med substratet holdes ved RT. På den annen side, som migrering av vismut-domenene er termisk aktivert, lengden og bredden av nanotråder kan være innstilt over et vidt område ved ganske enkelt å kontrollere temperaturen i vekstsubstratet. Denne detaljerte video protokollen er ment å hjelpe nye utøvere innen unngå forskjellige vanlige problemer i forbindelse med fysisk dampavsetning av tynne filmer i høyvakuum, oksygenfritt miljø.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Forsiktig: Sjå alle relevante sikkerhetsdatablad (MSDS) før bruk. Nanomaterialer kan ha ekstra risiko i forhold til deres bulk motstykke. Vennligst bruk alle nødvendige sikkerhetsrutiner ved håndtering av nanomaterial dekket underlag, herunder bruk av tekniske kontroller (avtrekk) og personlig verneutstyr (vernebriller, hansker, frakk, full lengde bukser, lukket-toe sko).
1. Forberedende arbeid
- Utarbeidelse av damp deponering system
- Ventilere avsetningskammeret til atmosfæretrykk og åpne kammeret. Lufting gjøres ved å trykke på "Start PC Venting" knappen på kontrollen programvare-grensesnitt, som automatisk starter en sekvens som ventilere kammeret til atmosfæren press. Vel framme på stemningen trykket åpne kammeret ved å trekke front Tilgang døren.
- Montere en wolfram fordampning båt (alumina belagt) mellom et par av termisk fordampning elektroder. Plasser eng Vismut pellets inn i fordampning båt.
- Montere en vanadium sputtering mål til sputtering kilde. Se trinn 1.1.4) for deponering system som ikke er utstyrt med en sprute kilde.
- (Valgfritt, for deponering system som ikke er utstyrt med en sprute kilde) Monter en wolfram fordampning båt mellom et par av termisk fordampning elektroder. Plassere 0,5 g vanadium slugs inn fordampningen båten.
- Koble mini-banan-kontakter (to for varme / kjøleeffekt og to for temperaturføler) av lukket sløyfe temperatur kontrolleren til det elektriske feedthrough av deponering system.
- Utarbeidelse av vekstsubstrat
Merk: Dannelsen av vismut nanotråder er ufølsom for vekstsubstratet av valget. Lignende resultater er hentet fra glass slide, silisium wafer, eller metallplater. Det er anbefalt av forfatterne at underlaget skal rengjøres umiddelbart før dampavsetningsprosess, for å oppnå en konsistent adhesjonen av vanadium barrierelaget. Forskjellige substrat renseteknikker, inkludert plasma rengjøring og våt kjemisk rensing, kan anvendes og føre til tilsvarende resultater.- Rengjøring av vekstsubstrat av oksygen plasma
- Plasser vekstsubstrat inn en plasma renere og pumpe kammeret, ved å trykke på "VAC ON" -knappen, til sin base trykk på 10 mTorr.
- Åpne oksygengassventilen og introdusere oksygengass til kammeret ved å trykke på "GAS ON" knappen på frontpanelet og justere strømningshastigheten ved å trykke på "INCR" og "redusere påvirker" knappene for gasstrømningshastighet kontroll for å opprettholde et kammertrykk på omtrent 100 mTorr.
- Sett plasma effekt på 20 W ved å trykke på "INCR" og "redusere påvirker" knappene for effektstyring og tenne plasma ved å trykke på "RF ON" -knappen.
- Vent i 5 minutter før du slår av plasma ved å trykke på "; RF ON ". Knappen Vent kammeret ved å trykke på" BLEED "-knappen og hente underlag.
- Rengjøring av vekst substrater ved våt kjemisk metode
- Fordype vekst substrater i aceton som finnes i et beger. Plasser begerglasset i en ultrasonicator og sonikere i 2 minutter ved maksimal kraft.
- Fjern substratene fra begerglasset, og skylle dem med en strøm av absolutt alkohol fra en vaskeflaske for 30 sek.
- Tørk substratene i en strøm av nitrogengass.
- Rengjøring av vekstsubstrat av oksygen plasma
- Underlaget lasting og deponering system pumping
- Montere underlaget temperaturkontroll enheten til substratholderen.
- Bruk fjærklemmer for å montere vekstsubstrat på toppen av Peltier kjøler / varmer forsamlingen.
- Montere ferdig montert substratholderen inn i dampavsetningskammeret, sammen med substratene som vender mot avsetningskilder. Koble de elektriske gjennomføringer tilPeltier kjøler / varmer forsamlingen.
- Lukk underlaget lukkeren for å unngå utilsiktet avsetning til underlaget.
- Starte pumpingen ned i avsetningskammeret. Pumpe gjøres ved å trykke på "Start PC Pumping" knappen på kontrollen programvare-grensesnitt, som automatisk starter en sekvens som pumpe kammeret til sin base press.
2. Vekst av Bismuth Nanowires
Merk: Forsøket er ikke flytte til neste trinn inntil basetrykket til deponering kammeret har nådd 2 × 10 -6 Torr eller under.
- Avsetningen av vanadium barriere
Merk: De beste eksperimentelle reproduserbarhet oppnås når vanadium underlaget blir avsatt ved sputtering-metoden. I fravær av en sputtering-kilde, høy reproduserbarhet også kan fremdeles oppnås ved avsetning av vanadium underlaget ved hjelp av termisk fordampning metode, forutsatt at avsetnings systesa lavt utgangspunkt trykk (≤ 5 × 10 -7 Torr). Se trinn 3.1.2 for detaljer.- Vanadium deponering med en sputtering kilde.
- Begynn argonstrøm i sputtering kilden. Still strømningshastigheten til 40 SCCM.
- Juster turbomolecular pumpens revolusjon rente for et kammertrykk på 2,5 mTorr.
- Mens kammeret er gradvis nådde sitt steady state press, sette tykkelsen kalibreringsfaktorer til QCM. For vanadium, er tettheten 5,96 g / cm 3 og Z-faktoren er 0,530.
- Slå på DC sputtering kilde og sette kraft på 200-250 W. For deponering systemet drives av forfatterne, er avsetningshastigheten ca. 0,4 A / sek på denne makten. Uten å åpne underlaget lukkeren, holde kilde kjører i 2 min.
MERK: Gjennom dette trinnet native oksydet på vanadium kilden er fjernet, å eksponere frisk vanadium overflate. - Åpne underlaget lukkeren for å starte vanadium deposition. I mellomtiden, tilbakestiller den akkumulerte tykkelsen av QCM til null.
- Fortsett avsetning inntil en tilsynelatende tykkelse på 20 nm er akkumulert, per QCM lesing. Lukk underlaget lukkeren.
- Gradvis redusere frese makt til null. Slå av kilden.
- Steng av argonstrøm. Returner turbomolecular pumpen til sin fulle kraft.
- (Valgfritt, for deponering system som ikke er utstyrt med en kilde sputtering) Vanadium avsetning med en termisk fordampning kilde.
- På grunn av den høye smeltepunktet for vanadium (1910 ° C), og at den er klar til oksydasjon, er det anbefalt at den termiske fordampning skal foregå ved en basistrykk på 5 x 10 -7 torr eller lavere.
- Still tykkelse kalibreringsfaktorer til QCM. For vanadium, er tettheten 5,96 g / cm 3 og Z-faktoren er 0,530.
- Slå på termisk fordampning strømforsyningen til vanadium kilden.Langsomt øke varmeeffekten til wolfram båt inntil vanadium snegler smelte.
- Med underlaget lukkeren holdes lukket, langsomt øke varmeeffekten til en avsetningshastighet på 2 A / sek er oppnådd, per QCM lesing. Åpne underlaget lukkeren for å starte vanadium deponering. I mellomtiden, tilbakestiller den akkumulerte tykkelsen av QCM til null.
- Fortsett avsetning til en tilsynelatende tykkelse på 50 nm er akkumulert. Lukk underlaget lukkeren.
- Gradvis redusere den termiske fordampning strøm til null. Slå av kilden.
- Vanadium deponering med en sputtering kilde.
- Avsetningen av vismut nanotråder
- For vismut deponering ved temperatur over eller under RT, angi ønsket verdi til temperaturregulator. Vent til ønsket temperatur er nådd.
- Still tykkelse kalibreringsfaktorer til QCM. For vismut, er tettheten 9,78 g / cm 3 og Z-faktoren er 0,790.
- Slå på termisk fordampning makt supply til vismut kilden. Langsomt øke varmeeffekten til wolfram båt til avsetningshastighet på 2 A / sek er oppnådd, per QCM lesing.
- Åpne underlaget lukkeren for å starte vismut deponering. I mellomtiden, tilbakestiller den akkumulerte tykkelsen av QCM til null.
- Fortsett avsetning til en tilsynelatende tykkelse på 50 nm er akkumulert. Lukk underlaget lukkeren.
- Gradvis redusere den termiske fordampning strøm til null. Slå av kilden.
- Slå av strømtilførselen til termisk elektrisk kjøler / varmer.
- Ventilere avsetningskammeret til atmosfæretrykk og åpne kammeret. Hente substratholderen og samle vismut nanowires dekket underlag.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Tverrsnitts SEM bilder av vanadium barrierelag dannet av sputtering og termisk fordampning fremgangsmåter er vist i figur 2. Scanning elektronmikroskopi (SEM) bilder blir presentert for vismut nanotråder dannet ved forskjellige temperaturer substrat (figur 3). Krystallstrukturen av vismut nanotråder bestemmes ved transmisjonselektronmikroskopi (TEM), selektiv område elektrondiffraksjon (SAED), og røntgendiffraksjon (XRD) studier (figur 4). Elementanalyse av energi dispersiv røntgenspektroskopi indikerer at vismut nanotråder ikke er legert med vanadium barrierelaget (figur 4).
Figur 1. Oppsett av underlaget temperaturstyringsenhet. Er enheten satt sammen av termisk liming en Peltier skriver rmoelectric modul til et varmeavløp ved hjelp av sølv fylt epoksy. En platina RTD er limt til toppen (arbeids) overflate av modulen for å overvåke driftstemperatur. Vekstsubstratet er festet til toppen av termoelektriske modulen av fjærklemmer (ikke vist). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2. SEM bilder av vanadium-filmer ferskt avsatt over silisium substrat, henholdsvis ved sputtering (A) og termisk fordampning (B). Som indikert ved de vertikale tverrsnitt, begge filmene har en søyleformet og litt porøs struktur. Trykk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3. SEM bilder av Vismut innskudd med underlag holdt ved forskjellige temperaturer: (A) 273K, (B) 285 K, (C) 298 K, (D) 323 K, og (E) 348 K. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 4. Karakterisering av vismut nanotråder (A, B) transmisjonselektronmikroskopi (TEM), (C) røntgendiffraksjon (XRD), og (D) energi dispersiv røntgen (EDX) spektroskopi. De innfellinger av plater (A) og (B) viser henholdsvis de tilsvarende selektiv området elektrondiffraksjon (Saed) mønstre. I panel (C) X-ray diffraDette skjer mønster av vismut nanotråder vises i svart linje, mens de vertikale røde linjene indikerer diffraksjon peak steder og intensiteter av bulk rhombohedral vismut, i henhold til sin standard makt diffraksjon fil (PDF # 01-071-4643). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Veksten av vismut nanotråder er å bli utført i en fysisk dampavsetningssystem med minst to deponeringskilder, en for vismut og en annen for vanadium. Det anbefales at en av kildene er en magnetron sputtering kilde, for utfelling av vanadium. Høyt vakuum oppnås ved en turbomolecular pumper støttet av en tørr bla pumpe. Dampavsetningssystem er utstyrt med et kalibrert kvartskrystall mikrovekt (QCM) for in situ tykkelse overvåking. Dampavsetningssystem har elektriske gjennomføringer for lukket sløyfe temperaturkontroll av vekstsubstrat. En termoelektrisk temperaturregulator gir oppvarming / avkjøling på substratet, via en Peltier-type keramisk plate termoelektriske modul som er termisk festet til et varmeavløp. Overflatetemperaturen overvåkes av en platinamotstandstemperaturdetektor (RTD). Se figur 1 for en illustrasjon av substratet temperaturstyringsenhet.
Sammenlignet med eksisterende metoder i litteraturen, tillater den foreliggende teknikk med høyt utbytte (> 70%) dannelse av enkelt krystallinsk vismut nanotråder. Teknikken har også betydning for skalerbarhet: mengden av vismut nanotråder blir avsatt er kun begrenset av substratet størrelse. For en vellykket vekst av vismut nanotråder, er det kritisk viktig å sette inn en nanoporøse vanadium tynn film som er konsekvent fri for oksidasjon. Vanadium er valgt for sitt høye smeltepunkt (1910 ° C), noe som gjør det lett å danne en porøs film når avsatt over et kaldt substrat. Andre høytsmeltende metaller som titan (MP 1668 ° C), kan fremme vismut nanowires vekst på en lignende måte. Vist i figur 2 er de SEM bilder av vanadium tynne filmer avsatt ved sputtering (a) og termisk fordampning (b) metoder, som begge viser en betydelig porøsitet. Som ble oppdaget i vår forrige undersøkelse, er det nødvendig for infiltrated vismut domener for å være ikke-fuktende til vanadium, slik at de kan bli drevet ut fra den porøse matrise vanadium for å danne nanotråder. 21 En oksidert vanadium overflate, men er fuktet av vismut og kan ikke understøtte vekst nanotråder. Vurderer vanadium sårbarhet mot oksidasjon, avhengig forsøket suksess av hvor effektivt den spontane oksidasjon hindres. Det er funnet at den nødvendige konsistens er best leveres av sputtering under argon plasma. Hvis termisk fordampning er det eneste valg for vanadium avsetning, er det imidlertid funnet at den nødvendige konsistens når basen trykket er 5 x 10 -7 torr eller lavere. Det er to faktorer som bidrar til fordel for sputtering løpet termisk fordampning: 1) i sputtering kilden er mye kulere enn tilfelle av termisk fordampning, som bremser ned oksidasjon; og 2) i sputtering kilden blir utsatt for omtrent 2 mTorr avargonstrøm, som undertrykker oksygenpartialtrykket. I tillegg er det overdreven strålingsvarme fra termisk fordampning varmer utfellingsbæreren meget betydelig, hvilket gjør det vanskelig å justere overflatetemperaturen i løpet av den etterfølgende vismut avsetning, på grunn av den begrensede strøm av det termoelektriske varme- / kjøler. Hvis vismut er avsatt som en glatt og reflekterende film, er det på grunn av oksydasjon av vanadium filmen under dens deponering. For å unngå at dette skjer, må avsetningskammeret pumpes i en lengre tid (for eksempel O / N) for å nå sin base trykk.
Som vist ved SEM bilder i figur 3, morfologi av vismut avsetninger varierer betydelig ved forskjellige overflatetemperatur. Det er klart at ved lav temperatur (273 K) uten vismut nanowire, men et kornete film avsettes over vanadium. Bismuth nanotråder danne en overflatetemperatur så lav som 285 K, men er tynne (60-80 nm) og kort (0,5-156, m). Ved romtemperatur (298 K) nanotråder vokse til 90-120 nm tykke og 6-8 um lang. Det er merkbart at nanowire tips er fasettert stedet for å være jevnt avrundet, som typisk observeres fra VLS vekst. Årsaken er at i dette tilfellet nanowire vekst fremre finner på vismut / vanadium-grensesnitt, der nanodomains vismut er smeltet. Så snart de smeltede vismut bryter ut fra den porøse matrise vanadium, krystallisering forløper umiddelbart under dannelse av fasettert utseende. Nanotråder vokse betydelig tykkere og lengre ved høyere temperatur. På 323 K, nanotråder er ca 200 nm i diameter og 20-30 mikrometer i lengde. Ved 348 K, nanotråder er ca 400 nm i diameter, og mer enn 100 um i lengde. Derfor er det viktig å kontrollere overflatetemperaturen i løpet av få Kelvin for konsistent dannelse av vismut nanotråder med ønskede dimensjoner. For tiden kan teknikken ikke benyttes til å vokse vismut nanotråder med diameter mindre enn 60 nm. På tHan annen side ser det ut til at temperaturkontroll er ikke viktig i løpet av vanadium avsetning, noe som sannsynligvis fordi at substratet er alltid meget kaldt i forhold til vanadium damp.
Den termoelektriske anordningen vist i figur 1, er løsningen for temperaturkontroll. Med varmeleder holdt ved RT, kan substratet avkjøles til 273 K eller varmes opp til 373 K. Silver fylt epoksy anvendes for termisk kontakt mellom det termoelektriske modul og varmeavlederen. Det er viktig at epoxy er ferdig herdet og tørket i en hvilken som helst oppløsningsmiddel, ettersom dampen av oppløsningsmidlet kan forurense substratoverflaten under dampavsetning og føre til feil resultat. Av samme grunn ikke gel-lignende termisk lim brukes. Lignende praksis er laget for kontakten mellom termoelektrisk modul og Pt RTD.
På figur 4 (a) (b) vi presenterer transmisjonselektronmikroskopi (TEM) bilder of vismut nanotråder. En undersøkelse av elektron diffraksjonsmønstre (innfellinger, figur 4 (a) (b)) viser at de fleste av vismut nanotråder vokse sammen enten (1102) eller (1 210) retninger. Til tross for ikke å være et frø mediert vekst slik som damp-væske-faststoff (VLS) mekanisme, vismut nanotråder er enkelt krystallinsk, på grunn av tilstedeværelsen av en vekst fremre plassert i nærheten av vismut / vanadium-grensesnittet, hvor væske-til-faststoff- faseovergangen skjer. Den nanowire er radialt tverrsnitt kan være uregelmessig i stedet for sirkulær, noe som fører til mørket kontrasten observert i TEM bildet vist i fig 4 (a). Pulver røntgen-diffraksjonsmønster (figur 4 (c)) bekrefter også at vismut nanotråder crystalize i deres bulk rhombohedral gitter (R3 m). Som indikert av den energi dispersiv røntgen (EDX) analyse i figur 4 (d), nanotråder er rene vismut uten å legere med vanadium (figur 4 (d)
Oppsummert er en ny teknikk demonstreres i denne artikkelen for skalerbar og høy vekst av enkelt krystallinsk vismut nanowires yield, indusert av overflateenergi på vismut / vanadium grensesnitt. Teknikken er i stand til å vokse vismut nanotråder over et bredt område av dimensjoner, ganske enkelt ved å justere temperaturen til vekstsubstrat. Det er forventet at denne enkle, men ukonvensjonell vekstmekanismen skal videreutvikles for vekst av annet materiale system.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Bismuth | Sigma-Aldrich | 556130 | Granular, 99.999% |
| Vanadium Slug | Alfa Aesar | 42829 | 3.175 mm (0.125 in) dia x 6.35 mm (0.25 in) length, 99.8% |
| Vanadium Sputtering Target | Kurt J. Lesker | EJTVXXX253A2 | 3.00" Dia. x 0.125" Thick, 99.5% |
| Acetone | Sigma-Aldrich | 179124 | >99.5% |
| Ethanol | Alfa Aesar | 33361 | Anhydrous |
| Silicon Wafer | University Wafers | 300 microns in thickness, (100) orientation | |
| Silver Filled Epoxy | Circuit Works | CW2400 | Two part conductive epoxy resin |
| Tungsten Boat, Alumina Coated | R. D. Mathis | S9B-AO-W | For bismuth thermal evaporation |
| Tungsten Boat | R. D. Mathis | S4-.015W | For vanadium thermal evaporation |
| RIE Plasma | Nordson March | CS-1701 | |
| PVD 75 Vapor Deposition Platform | Kurt J. Lesker | PEDP75FTCLT001 | Equipped with three thermal evaporation source and one DC magnetron sputtering source |
| Thermoelectric Temperature Controller | LairdTech | MTTC-1410 | |
| PT1000 RGD | LairdTech | 340912-01 | Temperature sensor for MTTC-1410 |
| Thermoelectric Module | LairdTech | 56910-502 | |
| Ultrasonicator | Crest Ultrasonics | Tru-Sweep 175 |
References
- Hu, J. T., Odom, T. W., Lieber, C. M. Chemistry and physics in one dimension: Synthesis and properties of nanowires and nanotubes. Acc. Chem. Res. 32, 435-445 (1999).
- Akimov, A. V., et al. Generation of single optical plasmons in metallic nanowires coupled to quantum dots. Nature. 450, 402-406 (2007).
- Thurn-Albrecht, T., et al. Ultrahigh-density nanowire arrays grown in self-assembled diblock copolymer templates. Science. 290, 2126-2129 (2000).
- Xia, Y. N., et al. One-dimensional nanostructures: Synthesis, characterization, and applications. Adv. Mater. 15, 353-389 (2003).
- Gudiksen, M. S., Lauhon, L. J., Wang, J., Smith, D. C., Lieber, C. M. Growth of nanowire superlattice structures for nanoscale photonics and electronics. Nature. 415, 617-620 (2002).
- Yang, P. D., et al. Controlled growth of ZnO nanowires and their optical properties. Adv. Funct. Mater. 12, 323-331 (2002).
- Allen, J. E., et al. High-resolution detection of Au catalyst atoms in Si nanowires. Nature Nanotech. 3, 168-173 (2008).
- Lin, Y. M., Sun, X. Z., Dresselhaus, M. S. Theoretical investigation of thermoelectric transport properties of cylindrical Bi nanowires. Phys. Rev. B. 62, 4610-4623 (2000).
- Isaacson, R. T., Williams, G. A. Alfvén-Wave propagation in solid-state plasmas. III. Quantum oscillations of the Fermi surface of bismuth. Phys Rev. 185, 682-688 (1969).
- Sandomirskii, V. B. Quantum size effect in a semimetal film. Sov. Phys. JETP. 25, 101-106 (1967).
- Huber, T. E., Nikolaeva, A., Gitsu, D., Konopko, L., Graf, M. J. Quantum confinement and surface-state effects in bismuth nanowires. Physica E. 37, 194-199 (2007).
- Black, M. R., Lin, Y. M., Cronin, S. B., Rabin, O., Dresselhaus, M. S. Infrared absorption in bismuth nanowires resulting from quantum confinement. Phys. Rev. B. 65, 2921-2930 (2002).
- Hofmann, P. The surfaces of bismuth: Structural and electronic properties. Prog. Surf. Sci. 81, 191-245 (2006).
- Huber, T. E., et al. Confinement effects and surface-induced charge carriers in Bi quantum wires. Appl Phys Lett. 84, 1326-1328 (2004).
- Huber, T. E., et al. Surface state band mobility and thermopower in semiconducting bismuth nanowires. Phys. Rev. B. 83, 235414-23 (2011).
- Dresselhaus, M. S., et al. 23, 129-140 (2003).
- Cheng, Y. -T., Weiner, A. M., Wong, C. A., Balogh, M. P., Lukitsch, M. J.
- Volobuev, V. V., et al. The mechanism of Bi nanowire growth from Bi/Co immiscible composite thin films. J. Nanosci. Nanotech. 12, 8624-8629 (2012).
- Shim, W., et al. On-film formation of Bi nanowires with extraordinary electron mobility. Nano Lett. 9, 18-22 (2009).
- Berglund, S. P., Rettie, A. J. E., Hoang, S., Mullins, C. B. Incorporation of Mo and W into nanostructured BiVO4 films for efficient photoelectrochemical water oxidation. Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 7065-7075 (2012).
- Liu, M., et al. Surface-Energy Induced Formation of Single Crystalline Bismuth Nanowires over Vanadium Thin Film at Room Temperature. Nano Lett. 14, 5630-5635 (2014).
