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Au-catalized self-assembly of III-V semiconductor nanowires by metalorganic vapour phase epitaxy

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II – Vapour phase technologies for 1D self-assembly __________________________________________________________________________________ 28 2.2 The Vapour-Liquid-Solid method Among all vapour-based self-assembly technologies, methods using a nanometer-sized solid-liquid interface are the most successful for growing nanowires with single-crystalline structures and in large quantities. The first demonstration of one dimensional growth was made by Wagner et al. 18,19 and as- grown Si structures (which were in the micrometer range) were called “whiskers”, while the growth mechanism was named “vapour-liquid-solid” (VLS). This bottom- up growth mechanism involves the vapour, a liquid and a solid phase and is based on the role of solvent of a metal-catalyst which is able to dissolve some or all of the atomic species composing the semiconductor. The metal solvent also named “the catalyst” forms with the crystalline material a liquid solution that becomes a preferred site for deposition; precipitation from the supersaturated liquid induces a unidirectional (i.e. perpendicularly to the solid-liquid interface) growth of the crystal 19 . The process is illustrated in fig. 2.3 for the Si nanowires growth. When a liquid metal catalyst droplet is in contact with the crystal components the following phenomena may occur: if the crystal material is soluble into the liquid, the liquid supersaturates with material supplied from the vapour and the crystal grows by precipitation at the solid-liquid interface like in a LPE system. The anisotropy in the Figure 2.3 Steps of VLS mechanism for grow silicon nanowhiskers. (a) Deposition from the vapour on a liquid solution (Au-Si alloy) and (b) precipitation from the supersaturated liquid solution at the liquid-solid interface (producing 1D whisker growth) (Ref. 19).
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Informazioni tesi

  Autore: Pasquale Paiano
  Tipo: Tesi di Dottorato
Dottorato in Ingegneria dei Materiali
Anno: 2008
Docente/Relatore: Nicola Lovergine
Correlatore: PaolaPrete
Istituito da: Università degli Studi del Salento
Dipartimento: Dipartimento di Ingegneria dell'Innovazione
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 130

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