Abstract
Вот это техника без косточек и шаблонов бесплатно демонстрируется в масштабируемо расти висмута нанопроводов, через термического испарения в высоком вакууме при комнатной температуре. Обычно зарезервированы для изготовления металлических тонких пленок, тепловых отложений испарения висмута в массив вертикальных монокристаллических нанопроводов над плоской тонкой пленки ванадия проведенного при комнатной температуре, которая свежеосажденного магнетронным распылением или термическим испарением. Контролируя температуру субстрат длина и ширина нанопроводов могут быть настроены в широком диапазоне. Ответственный за эту технику романа ранее неизвестный механизм роста нанопроволоки, что корни в мягкой пористости ванадия тонкой пленки. Проникли в поры ванадия, висмута домены (~ 1 нм) несут избыточную энергию поверхности, которая подавляет их температуру плавления и непрерывно удаляет их из ванадия матрицы, чтобы сформировать нанопровода. Это открытие демонстрирует возможность масштабируемой паровой фазы синтезаторESIS высокой чистоты наноматериалов без использования катализаторов.
Introduction
Нанопровода ограничиться транспорт носителей заряда и других квазичастиц, например, фотонов и плазмонов в одном измерении. Соответственно, нанопроволоки обычно проявляют новые электрические, магнитные, оптические и химические свойства, которые предоставляют им почти бесконечный потенциал для применения в микро / нано электроники, фотоники, биомедицинских, экологических и энергетических технологий, связанных с. 1,2 За последние два десятилетия, многочисленные сверху вниз и снизу вверх подходы были разработаны для синтеза широкий спектр высококачественных металлических или полупроводниковых нанопроводов на лабораторном масштабе. 3-6 Несмотря на эти события, каждый подход основан на определенных уникальных свойств конечного продукта для его успеха. Например, метод популярным пар-жидкость-твердое вещество (VLS) лучше подходит для полупроводниковых материалов, имеющих более высокие температуры плавления и образуют эвтектического сплава с соответствующими каталитическими "семена". 7 В результате синтез нанопроволокиМатериал представляет особый интерес не могут быть охвачены существующими методами.
Как полуметаллом с небольшим косвенного перекрытия зон (-38 МэВ 0 К) и необычно легких носителей заряда, висмут является одним из таких примеров. Материал ведет себя радикально отличается по сниженной размерности, когда по сравнению с его навалом, а квантово может превратить висмута нанопроводов или тонких пленок в узком запрещенной зоны полупроводника. 8-12 В то же время, поверхность висмута форм квази-двумерного металла что значительно больше, чем его металлические массы. 13,14 Было показано, что поверхность висмута достигает подвижности электронов 2 × 10 4 см 2 В -1 с -1 и способствует его сильно термоэдс в виде нанопроволоки. 15, например, существуют значительные интересы по изучению висмута нанопроводов для электронных, и в частности термоэлектрических приложений. 12-16 Тем не менее, из-за висмута очень низкаяТочка плавления (544 К) и готовность к окислению, оно остается проблемой для синтеза высокого качества и одиночные нанопроводов кристаллический висмут, используя традиционные методы фазовых паровой фазы или раствора.
Ранее сообщалось, на несколько групп, которые монокристаллического висмута нанопроволоки расти низким выходом во вакуумного напыления тонких пленок висмута, которая приписывается к выпуску стресса построен в фильме. 17-20 Совсем недавно мы открыли роман метод, который основан на термическом испарении висмута в высоком вакууме и приводит к масштабируемой формирования отдельных нанопроводов кристаллического висмута с высоким выходом. 21 По сравнению с ранее известными способами, наиболее уникальной особенностью этого метода является то, что рост субстрат свеже покрытием с тонким слоем нанопористых ванадия до висмута осаждения. Во время термического испарения последнего, пар висмута проникает в структуру нанопористых фургонаAdium кино и конденсируется там нанодоменов. Так ванадия не смачивается конденсированной висмута, инфильтрованного домены впоследствии изгнан из ванадия матрицы, чтобы освободить их поверхностную энергию. Это непрерывный изгнание висмута нанодоменов, что образует вертикальные нанопровода висмута. Поскольку домены висмута только 1-2 нм диаметром, они подвержены значительному подавлению плавления, что делает их почти расплавленный при комнатной температуре. В результате рост нанопровода протекает с подложкой проведенного при комнатной температуре. С другой стороны, как миграция висмута доменов термически активирован, длина и ширина нанопроводов могут быть настроены в широком диапазоне путем простого регулирования температуры ростового субстрата. Это Подробный протокол видео предназначено, чтобы помочь новым практиков в области избежать различных общих проблем, связанных с физическим осаждением из паровой фазы тонких пленок в высоком вакууме, бескислородной среде.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Внимание: Пожалуйста, обратитесь все соответствующие паспорта безопасности материала (MSDS) перед использованием. Наноматериалы могут иметь дополнительные риски по сравнению с их коллегой объемной. При обращении наноматериалов, покрытых субстратов, в том числе с использованием технических средств контроля (вытяжной шкаф) и средств индивидуальной защиты Пожалуйста, использовать все соответствующие практики безопасности (защитные очки, перчатки, халат, полная длина брюк, закрытую обувь).
1. Подготовительная работа
- Подготовка паров системы осаждения
- Удалить воздух из камеры осаждения в атмосферном давлении и открыть камеру. Выпускное делается путем нажатия кнопки "Start ПК Вентиляция" на интерфейсе программного обеспечения управления, которая автоматически запускает последовательность, проветрить камеру к атмосферному давлению. По достижении давления атмосферы открыть камеру, потянув переднюю дверь обеспечени доступа.
- Подключению испарения вольфрамовой лодочке (глинозем покрытием) между парой электродов тепловых испарения. 1 местог висмута гранулы в испарительной лодке.
- Установите цель ванадия распыления на источник магнетронного распыления. Обратитесь к шагу 1.1.4) для системы осаждения, который не оборудован распыления источника.
- (Необязательно, для системы осаждения, который не оборудован распыления источника) Смонтировать испарения вольфрама лодку между парой тепловых электродов испарения. Поместите 0,5 г ванадия слизняков в испарительную лодке.
- Подключите мини-банан разъемы (два для отопления / охлаждения власти и два для датчика температуры) контроллера температуры с обратной связью с электрической проходным отверстием системы осаждения.
- Подготовка субстратов для роста
Примечание: Образование висмута нанопроводов нечувствительна к ростового субстрата выбора. Аналогичные результаты были получены с стекло, кремниевая пластина, или листового металла. Рекомендуется авторами, что подложка должна быть очищена непосредственно перед парПроцесс нанесения, в целях достижения согласованного адгезию подслоем ванадия. Различные методы очистки подложки, в том числе плазменной очистки и влажной химической очистки, могут быть применены и привести к аналогичным результатам.- Очистка подложек роста от кислородной плазмы
- Поместите субстраты роста в уборщицей плазмы и накачать камеру, нажав на кнопку "VAC на кнопку", чтобы его базовом давлении 10 мТорр.
- Откройте кислорода газовый клапан и ввести газообразного кислорода в камеру, нажав кнопку "газ на" кнопку на передней панели и регулировки расхода, нажав кнопку "INCR" и кнопки "ОВЦС" для контроля расхода газа для поддержания давления в камере около 100 мТорр.
- Установите мощность плазмы на 20 Вт, нажав кнопку "INCR" и кнопки "ОВЦС" для управления мощностью и зажечь плазму, нажав кнопку "РФ на кнопку".
- Подождите 5 минут перед выключением плазмы, нажав "; РФ ПО ". Кнопка Удалить воздух из камеры, нажав на кнопку" Bleed "и получить подложек.
- Очистка подложек роста от мокрого химического метода
- Погружают субстратов в ацетоне роста, содержащиеся в химическом стакане. Стакан помещают в ультразвукового дезинтегратора и разрушать ультразвуком в течение 2 мин при максимальной мощности.
- Удалить подложек из стакана и промыть их с потоком абсолютного спирта от промывки бутылки в течение 30 сек.
- Сушат субстратов в потоке газообразного азота.
- Очистка подложек роста от кислородной плазмы
- Субстрат погрузка и система осаждения насосная
- Установите регулятор температуры подложки в сборе на держатель подложки.
- Использование пружинных зажимов для крепления подложки роста в верхней части Пельтье / нагревательного узла.
- Установить в полностью собранном держателе подложки в камеру осаждения из паровой фазы, с которыми сталкиваются субстратов источники осаждения. Подключите электрических контактов наПельтье / монтаж нагревателя.
- Закрыть затвор подложки, чтобы избежать непреднамеренного осаждения на подложку.
- Начните откачки камеры осаждения. Насосная делается путем нажатия кнопки "Пуск" PC Перекачивание на интерфейсе программного обеспечения управления, которая автоматически запускает последовательность, накачать камеру до базового давления.
2. Рост висмута Нанопроволоки
Примечание: В эксперименте не движется к следующему шагу, пока базовая давление в камере осаждения не достигнет 2 × 10 -6 Па или ниже.
- Отложение подслоем ванадия
Примечание: Лучший экспериментальный воспроизводимость достигается, когда ванадий подслой наносили методом магнетронного распыления. При отсутствии источника распыления, высокая воспроизводимость может быть достигнута еще осаждением ванадия подслой с использованием метода теплового испарени, при условии, что система осаждения гаса низкой базы давления (≤ 5 × 10 -7 Торр). Обратитесь к шагу 3.1.2 для подробной информации.- Осаждение ванадия с источником магнетронного распыления.
- Начало потоком аргона в распыления источника. Установите расход до 40 кубических сантиметров в минуту.
- Отрегулируйте скорость вращения турбомолекулярного насоса для давления в камере 2,5 мторр.
- В то время как камера постепенно достигая стационарного состояния давление, установить толщину калибровочные коэффициенты к QCM. Для ванадия, плотность 5.96 г / см 3, а Z-фактор 0,530.
- Включите источника постоянного тока распыления и установить власть на 200-250 Вт для системы осаждения управляется авторов, скорость осаждения составляет около 0,4 А / сек при этой власти. Без открытия затвора подложки, держите источник работает в течение 2 мин.
ПРИМЕЧАНИЕ: С помощью этого шага родной оксида на источник ванадия удаляют, обнажая свежую поверхность ванадия. - Откройте затвор подложки, чтобы начать ванадия Depositioп. В то же время, сбросить суммарное толщину QCM нулю.
- Продолжить осаждения до тех пор, очевидно, толщина 20 нм не накапливается, за МККМ чтения. Закрыть затвор субстрата.
- Постепенно уменьшить мощность распылением до нуля. Выключите источник.
- Перекройте поток аргона. Верните турбомолекулярным насос на его полную мощность.
- (Необязательно, для системы осаждения, не оснащенном распыления источника) осаждения ванадия с теплового источника испарения.
- В связи с высокой температурой плавления ванадия (1,910 ° С) и его готовность к окислению, рекомендуется, чтобы его термическое испарение быть проведена при базовом давлении 5 × 10 -7 торр или ниже.
- Установить толщину калибровочные коэффициенты к QCM. Для ванадия, плотность 5.96 г / см 3, а Z-фактор 0,530.
- Включите теплоснабжения испарения питания к источнику ванадия.Медленно увеличивайте мощность нагрева в вольфрамовой лодочке до ванадия слизняки не растают.
- С затвора подложки держать закрытыми, медленно увеличить мощность нагрева до скорости осаждения 2 Å / сек достигается, за МККМ чтения. Откройте затвор подложки, чтобы начать ванадия осаждение. В то же время, сбросить суммарное толщину QCM нулю.
- Продолжить осаждения до тех пор, очевидно, толщина 50 нм не накапливается. Закрыть затвор субстрата.
- Постепенно уменьшить мощность теплового испарени нулю. Выключите источник.
- Осаждение ванадия с источником магнетронного распыления.
- Отложение висмута нанопроводов
- Для осаждения висмута при температуре выше или ниже комнатной температуры, установите нужное значение в контроллер температуры. Подождите, пока желаемая температура не будет достигнута.
- Установить толщину калибровочные коэффициенты к QCM. Для висмута, плотность 9,78 г / см 3, а Z-фактор 0,790.
- Включите тепловой мощности испарения суpply к источнику висмута. Медленно увеличивайте мощность нагрева в вольфрамовой лодочке до скорости осаждения 2 Å / сек достигается, за МККМ чтения.
- Откройте затвор подложки, чтобы начать осаждения висмута. В то же время, сбросить суммарное толщину QCM нулю.
- Продолжить осаждения до тех пор, очевидно, толщина 50 нм не накапливается. Закрыть затвор субстрата.
- Постепенно уменьшить мощность теплового испарени нулю. Выключите источник.
- Отключите электропитание на тепловой электростанции кулера / обогреватель.
- Удалить воздух из камеры осаждения в атмосферном давлении и открыть камеру. Получить держатель подложки и собирать нанопроводов висмута, покрытые субстраты.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Поперечные СЭМ изображения ванадия подслоев, образованных методом магнетронного распыления и методов термического испарения представлены на рис 2. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) изображения представлены для висмута нанопроводов, образующихся при различных температурах подложки (рис 3). Кристаллическая структура висмута нанопроводов определяется через просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), селективный площадь дифракции электронов (Саид), и рентгеновской дифракции (XRD) исследования (рисунок 4). Элементарный анализ энергии рентгеновской спектроскопии показывает, что висмут нанопроволоки не легированных с подслоем ванадия (рис 4).
Рисунок 1. Схема блока управления температура подложки. Блок собран путем термического склеивания Пельтье введите rmoelectric модуль теплоотвода, используя серебряную заполнено эпоксидной смолы. Платиновый RTD приклеен к верхней (рабочей) поверхности модуля для контроля рабочей температуры. Рост подложка крепится к верхней части термоэлектрического модуля по пружинными зажимами (не показаны). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 2. СЭМ изображения пленок ванадия свеже нанесенный на кремниевую подложку, соответственно методом магнетронного распыления (А) и термическое испарение (B). Как указано вертикальными сечений, обе пленки имеют столбчатую и слегка пористую структуру. Пожалуйста, нажмите здесь Чтобы смотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 3. СЭМ изображения висмута депозитов с подложками, проведенных при различных температурах: (А) 273K (Б) 285 К (С) 298 К (D) 323 К, и (Е) 348 К. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 4. Характеристика висмута нанопроводов (A, B) просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ), (С) дифракции рентгеновских лучей (ДРЛ) и (D), энергия рентгеновский (EDX) спектроскопии. Вставки из панелей (А) и (B), соответственно показывают соответствующие селективный дифракционные площадь электронов (Саид) модели. В панели (С) Х-лучей Диффреие модель висмута нанопроводов показано на черной линии, в то время как вертикальные красные линии показывают дифракционного пика местоположения и интенсивности объемной ромбоэдрической висмута, в соответствии с его стандартный файл дифракции мощность (в формате PDF # 01-071-4643). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой фигуры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Рост висмута нанопроводов должно быть проведено в физической системе осаждения из паровой фазы, по меньшей мере двух источников осаждения, по одному для висмута, а другой для ванадия. Рекомендуется, чтобы один из источников магнетрон источником распыление, для осаждения ванадия. Высокий вакуум достигается турбомолекулярного насосов при поддержке сухой прокрутки насоса. Система осаждения из паровой фазы снабжен откалиброван кристалла кварца (QCM) для контроля толщины в точке. Система осаждения из паровой фазы имеет электрических контактов для контроля температуры с обратной связью субстратов роста. Термоэлектрический Регулятор температуры обеспечивает отопления / охлаждения с подложкой, через Пельтье-типа керамической пластины термоэлектрического модуля, который термически приклеен к теплоотводу. Температура основания контролируется датчиком температуры сопротивление платины (RTD). Обратитесь к рисунку 1 для иллюстрации устройства контроля температуры подложки.
По сравнению с существующими методами в литературе, настоящая методика позволяет с высокой текучести (> 70%) образование одиночных нанопроводов кристаллический висмута. Способ также существенным для его масштабируемость: количество висмута нанопроводов осаждается ограничивается только размером подложки. Для успешного роста висмута нанопроводов, крайне важно, чтобы внести нанопористый ванадия тонкую пленку, которая последовательно бесплатно окисления. Ванадий выбрали для его высокой температурой плавления (1910 ° C), что делает его легко сформировать пористую пленку, когда нанесенный на холодной подложке. Другие металлы с высокой температурой плавления, такие как титан (т.пл. 1,668 ° C), может способствовать росту висмута нанопроводов в аналогичным образом. Показанный на рисунке 2 представлены изображения SEM ванадия тонких пленок, нанесенных методом магнетронного распыления (а) и термическое испарение (б) методы, которые, как показывают значительное пористость. Как обнаружено в нашем предыдущем исследовании, это необходимо для infiltrated висмута домены быть Несмачиваемое ванадия, так что они могут быть исключены из пористого ванадия матрицы, чтобы сформировать нанопровода. 21 окисленной поверхности ванадий, однако, смачивается висмута и не может поддерживать рост нанопроводов. Учитывая уязвимость ванадия по отношению к окислению, успех эксперимента опирается на насколько эффективно предотвращается самопроизвольное окисление. Установлено, что необходимой консистенции лучше всего обеспечивается методом магнетронного распыления под аргоновой плазмы. Если термическое испарение является единственным выбором для осаждения ванадия, однако, было обнаружено, что требуемое консистенции, когда базовая давление 5 × 10 -7 Па или ниже. Есть два фактора, способствующие для преимуществом магнетронного распыления над термического испарения: 1) в магнетронного распыления источник гораздо прохладнее, чем в случае термического испарения, что замедляет окисление; и 2) в магнетронного распыления источник подвергается около 2 мТорр изпоток аргона, который подавляет парциальное давление кислорода. Кроме того, чрезмерное радиационного тепла от термического испарения нагревает подложки для осаждения весьма существенно, что делает его трудно регулировать температуру подложки в ходе последующей осаждения висмута, из-за ограниченной мощности термоэлектрического нагревателя / охладителя. Если висмута осаждается в виде гладкой и отражающей пленкой, это происходит из-за окисления ванадия пленки в процессе ее осаждения. Чтобы избежать этого не случилось, камера осаждения должно перекачиваться в течение длительного времени (например, O / N), чтобы достичь своей базы давления.
Как показано на изображениях SEM на фиг.3, морфология висмута депозитов может существенно варьироваться при разных температурах подложки. Ясно, что при низкой температурой (273 К) не висмута нанопроволоки, но зернистый пленку наносят на ванадий. Висмут нанопровода образуют при температуре подложки как низкий, как 285 K, но тонкие (60-80 нм) и короткие (0,5-156; м). В РТ (298 К) нанопроволоки расти 90-120 нм и 6-8 мкм в длину. Следует отметить, что советы нанопроволок являются граненый, вместо того, плавно закруглены, что, как правило, наблюдается с ростом VLS. Причина в том, что в этом случае рост передняя нанопроволоки в размещает на границе висмут / ванадия, где нанодомены висмута являются расплавленный. Как только расплавленный висмута вспыхивает из пористого ванадия матрицы, кристаллизации протекает немедленно, чтобы дать граненый внешний вид. Нанопроводов растут значительно толще и длиннее при более высокой температуре. В 323 К, нанопроволоки около 200 нм в диаметре и 20-30 мкм в длину. В 348 К, нанопроволоки около 400 нм в диаметре и более 100 мкм в длину. Поэтому, важно контролировать температуру подложки в пределах нескольких градусов Кельвина для последовательного формирования нанопроволок висмута требуемых размеров. В настоящее время методика не может быть использована для выращивания висмута нанопроводов с диаметром менее 60 нм. На тон с другой стороны, кажется, что контроль температуры не важно во время осаждения ванадия, который, вероятно, потому что это основа всегда очень холодно, когда по сравнению с парами ванадия.
Термоэлектрический прибор показано на рисунке 1, является решением для контроля температуры. С радиатором проведенного при комнатной температуре, подложка может быть охлаждена до 273 К или нагревают до 373 К. серебросодержащего эпоксидного используется для теплового контакта между термоэлектрическим модулем и теплоотводом. Важно, что эпоксидный полного отверждения и сушат в любом растворителе, так как пар растворителя может привести к загрязнению поверхности подложки при осаждении паров и привести к противоречивым результатам. По той же причине нет гелеобразный термопаста не следует использовать. Подобная практика сделано для контакта между термоэлектрическим модулем и Pt RTD.
На рисунке 4 (а) (б) мы представляем просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) изображения Oе висмута нанопроводов. Обзор моделей дифракции электронов (рис вставками, 4 (а) (б)) показывает, что большинство из висмута нанопроводов растут вдоль либо (1102) или (1210) направлениях. Несмотря на не семя опосредованного роста, такие как механизму пар-жидкость-твердое вещество (ПЖК), висмута нанопроволоки монокристаллического, из-за наличия фронте роста, расположенного вблизи границы раздела висмута / ванадий, где жидкость к твердым фазовый переход происходит. Радиальное сечение нанопроволоки могла быть неправильной вместо круглой, что приводит к темноте отличие наблюдается в ПЭМ изображение показано на рисунке 4 (а). Рентгеновской порошковой дифракционной картины (фиг.4 (с)) также подтверждает, что висмут нанопроволоки кристаллизоваться в их объемной ромбоэдрической решетки (R3 м). Как указано в энергии рентгеновской анализа (EDX) на рисунке 4 (г), нанопровода являются чистого висмута без легирования ванадием (Рисунок 4 (г)
В целом, новый метод демонстрируется в этой статье для масштабируемого и высокой рост доходности отдельных нанопроволок висмута, кристаллическая индуцированной поверхностной энергии на границе висмут / ванадия. Методика способен расти висмута нанопровода в широком диапазоне размеров, просто путем настройки температуры ростового субстрата. Предполагается, что это простой, но нетрадиционные механизм роста будет дальнейшее развитие для роста другой материальной системы.
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).
