表面导向生长已被证明是生产具有可控取向的纳米线阵列及其大规模集成到电子和光电子器件中的有效方法。关于通过外延、石墨外延和人工外延引导纳米线生长的不同机制，已经了解了很多。最近有研究报道了一个描述表面导向纳米线生长动力学的模型。然而，由于缺乏实时观察，表面导向生长过程的许多方面仍不清楚。

近日，魏茨曼科学研究所Ernesto Joselevich，布尔诺理工大学Miroslav Kolíbal通过原位扫描电子显微镜(SEM)观察表面导向纳米线如何实时生长。

文章要点

1）在退火的M面蓝宝石的周期性刻面衬底上生长的ZnSe表面引导的纳米线的视频清楚地显示了纳米线如何沿着衬底纳米凹槽伸长，同时在纳米线的尖端向前推动催化的Au纳米液滴。此外，视频揭示了竞争过程之间的时序，例如平面生长与非平面生长、催化剂选择性气-液-固延长与非选择性气-固增厚，以及衬底地形不连续性对生长方向的影响，从而导致扭结和环的形成。

2）与非平面纳米线生长的一些观察结果相反，平面纳米线以恒定的速率伸长，而不是跳跃。在长时间的反应后，随着前体的消耗，前体浓度的降低导致纳米线收缩而不是生长，因此表明该过程是可逆的，并且在接近平衡时发生。

这项研究通过原位SEM对表面引导生长的实时研究，可以更好地理解表面纳米结构的形成。

参考文献

Amnon Rothman, et al, Real-Time Study of Surface-Guided Nanowire Growth by In Situ Scanning Electron Microscopy, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c07480

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c07480