小型化和高性能器件需求日益增加，引起了人们对量子硅（Si）纳米线发展的巨大关注。然而，制备大量具有有效量子限制尺寸的Si纳米线仍然具有挑战性。

近日， 美国东北大学Yung Joon Jung通过开发一种无催化剂的化学气相腐蚀工艺，制备了一种高密度、垂直排列的亚5 nm Si纳米线，其长径比大于10,000。

文章要点

1）研究人员观察到，与传统Si相比，超窄Si纳米线中的晶格减少了20%，并且在空气中具有良好的氧化稳定性。

2）此外，该材料的直接光学带隙为4.16 eV，准粒子带隙为4.75 eV，激子束缚能为0.59 eV，具有明显的声子和电子限制效应。

这些结果有望为研究高度受限的Si量子纳米结构的化学和物理提供机会，并探索它们在纳米电子学、光电子学和能源系统中的潜在应用。

参考文献

Gao, S., Hong, S., Park, S. et al. Catalyst-free synthesis of sub-5 nm silicon nanowire arrays with massive lattice contraction and wide bandgap. Nat Commun 13, 3467 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-31174-x

https://doi.org/10.1038/s41467-022-31174-x