رشد نانوسیم‌ها با کمک کاتالیست‌های مایع یا جامد

محققاني از مرکز تحقيقاتي T. J. Watson در IBM نانوسيم‌هاي Ge را به‌صورت درجا در يک ميکروسکوپ الکتروني عبوري (TEM) رشد داده‌اند. با اين کار آنها توانسته‌اند اطلاعات بيشتري از ساختار و سنتيک رشد بدست آورند.
قبلاً واگنر و اليس پيشنهاد داده بودند که رشد نانوسيم يک فرآيند بخار- مايع – جامد است. مواد نيمه‌هادي به صورت بخار، با کمک يا قطره کاتاليست مايع به شکل نانوسيم رشد مي‌يابند. اين نانوقطرات که در نوک اين سيم قرار مي‌گيرند، به عنوان دانه‌هايي براي رشد عمل مي‌کنند و قطر سيم را تعيين مي‌کنند.

بعضي از سيستم‌هاي کاتاليست/ نيمه‌هادي از قبيل Ge/Au، حتي زير دماي eutectic رشد خواهند کرد. اين پايين‌ترين دماي ذوب براي اين ماده است و پيشنهاد مي‌کند که کاتاليست مي‌تواند واقعاً يک جامد باشد و رشد به واسطه يک مکانيزم بخار- جامد- جامد انجام شود. متناوباً اين کاتاليست مي‌تواند مايع باشد، که با اثرات اندازه نانومقياس تثبيت شده‌ است.
اين محققان براي مشاهده رشد نانوسيم Ge/Au زير دماي eutectic از TEM استفاده کرده‌اند. نتايج آنها نشان مي‌دهد که اين کاتاليست‌ها مي‌توانند جامد يا مايع باشند، اين حالت به فشار و سابقه گرمايي بستگي دارد.

 رشد نانوسيم بدون در نظر گرفتن حالت کاتاليست، ادامه مي‌يابد. انتظار مي‌رود که حالت کاتاليست ميزان رشد، جهت‌يابي و مورفولوژي سيم را تحت تأثير قرار بدهد و نيز در نانوسيم‌هايي با ساختار نامتجانس، فصل مشترک را تحت تأثير قرار بدهد. اين محققان اکنون مي‌خواهند، رشد سيم‌هاي Si با استفاده از ديگر کاتاليست‌ها، و رشد ساختارهاي نامتجانسِ ترکيبي از عناصر گروه IV و گروه III-V، را مورد مطالعه قرار دهند. نتايج اين تحقيق در مجله Science منتشر شده است.

 منبع: ايران نانو