大规模、可控化生产纳米线

科学家可以在硅片上大规模制备均一排列的氮化镓纳米线。大规模集成设备(例如:芯片实验室)所需的纳米线,应能够在特定的位置上大范围生长。来自美国国家标准与技术研究院(NIST)的Kris Bertness及其同事已经在硅基上的特定位置有选择性的生长氮化镓纳米线

这种纳米线在分子束外延法下穿过硅片上的氮化硅模具生长而成。通过这种模具,纳米线得以均匀地生成。模具的开口的尺寸和位置分别控制所得的纳米线的位置和直径。通过优化制备和加工条件,模具表面几乎没有纳米线的生长。大约500 纳米或更小的开口尺寸可以生成具有优异的六角形的单根纳米线,这种纳米线具有有六面体的对称尖端;当开口尺寸超过1000纳米时,纳米线会发生并生;而当开口尺寸在500纳米至900纳米之间时,则会生成具有多面顶端的单晶纳米线。

研究人员还推导出各种氮化镓纵向生长速率的与其至硅片中心的距离关系。这种可以在大范围内控制半导体纳米线的形状和尺寸的方法,将为设备微型化带来进一步发展。

K. A. Bertness et al., Adv. Funct. Mater. 2010, DOI: 10.1002/adfm.201000381.