Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1. а) Схема когерентно сросшегося нанопровода и вторичный строительный блок, состоящий из "звеньев" и "шарнира". b) Пошаговая схема синтеза. c)СЭМ типичного двумерного нанопровода. d) СЭМ нанопровода с возрастающей длиной звена. e) Зависимость длины звена от времени роста.
Рис. 2. а) ПЭМ изогнутого нанопровода. b) SAED выделенных на Рис. 2а областей. c) ПЭМ одного изгиба. d) ПЭМ с решеточным разрешением областей, выделенных на Рис. 2с.

"Витая пара" будущего "наноИнтернета"

Ключевые слова:  нанопроволока

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

26 октября 2009

Возможность изменять состав, степень легирования, кристаллическую структуру и морфологию полупроводниковых нанопроволок в процессе синтеза позволяет расширить число способов и эффективность их применения. Однако синтез иерархических структур изучен очень мало, поэтому внимание ученых привлек синтез витых двумерных нанопроводов, витки в которых расположены строго в определенных местах, а сам провод лежит в одной плоскости (Рис. 1а). В качестве метода синтеза предложен аналог синтеза металл-органических каркасов, а вторичными строительными блоками при этом являются два монокристаллических звена, расположенных под углом 120о, соединенных "шарниром". Обратите внимание, что угол 120о как раз составляют между собой векторы (112) и (110) в кубической решетке или вектора (11-20) и (1-100) в гексагональной при повороте, соответственно, вокруг оси (111) или (0001). Образование нанопровода включает 3 основных шага:

  1. аксиальный рост одномерного звена - сегмента нанопровода
  2. продувка газообразных реагентов для предотвращения роста звена
  3. пересыщение и инициация роста нанопровода с последующим повторным вводом реагентов.

Как показано на примере кремния, концентрация реагентов, приводящих в условиях осуществления процесса к осаждению кремния, падает при продувке, а при пересыщении достигает максимума. При повторении шагов (1) и (3) образуется двумерная цепочка. Впервые такой подход был продемонстрирован при синтезе кремниевых нанопроводов толщиной 80 нм с преимущественной аксиальной ориентацией (112) с использованием VLS (пар-жидкость-кристалл) метода и золотыми кластерами в качестве "катализатора". На Рис. 1с показана типичная витая структура (СЭМ), полученная повторением шагов (1) и (3) с тем расчетом, чтобы длины сегментов были одинаковыми. При этом оказывается, что, во-первых, длины звеньев соответствуют времени роста, а диаметр не меняется вдоль провода. А во-вторых, на концах явно видны "капельки" золота, на которых, по-видимому, и начинается рост, а в-третьих, угол остается равен 120о, в полном соответствии с теорией. При этом выход продукта довольно высок - до 40% в случае 80-нанометровых проводов с временем продувки 15 с. Чтобы оценить потенциал предложенного метода, был получен витой провод с постоянно возрастающей длиной звена. На Рис. 1d показано шесть таких звеньев с длинами звеньев 180-2500 нм. Показано, что длина звена находится в линейной зависимости от времени роста. Атомная структура двумерного провода изучалась методами ПЭМ и ЭД в выбранной области (SAED). Эти данные свидетельствуют о том, что вся структура является монокристаллической, а звенья и шарниры не содержат объемных дефектов, дислокаций и двойников.


Источник: Nano Letters



Комментарии
Осталость выяснить: как влияет "изогнутость" проводника на другие компоненты.
Коваленко Артём, 30 октября 2009 10:37 
Полупроводники - не слишком ли общо для химического состава этих зигзагов?
И потом, single crystal - это все-таки не бездислокационный кристалл. Он что, суперхрупкий что ли? Как же они его на TEM-мембрану нанесли, "не потрогав"?
А вообще интересно, но только насколько масштабируемо?
4 - 6 витков :)
По-моему, масштаб налицо :)
как влияет "изогнутость" проводника на другие компоненты
Вот и тема для новой работы :)
Палии Наталия Алексеевна, 02 ноября 2009 12:05 
Но, судя по всему, ещё продолжается битва - Fiber vs Copper Battle for Cabling System Market
Что-то таки не понимаю я, что, собственно, кристалл-то поворачивать заставляет? Да и угол между (112) и (110) разве 120 град.? Если я школьную геометрию не совсем забыл, то ни разу...
Хотя, пожалуй, насчет поворота могу предположить такой механизьм - на стадии 2 капля золота подтравливает вершину вискера до образования более выгодной огранки, после возобновления подачи прекурсора, золото (как неполностью смачивающее кремний) собирается на одной из вновь сформированных граней с рост идет в том же направлении...
А насчет угла между (112) и (110), подозреваю, что это ошибка переводчика. См. картинки.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Наносветофор
Наносветофор

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Конкурс микрофотографий ZEISS Perspectives
Приглашаем специалистов, работающих с микроскопами ZEISS, Bruker, WITec принять участие в конкурсе микрофотографий ZEISS Russia&CIS «Перспективы».

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.