The Geode Process: Hollow Silica Microcapsules as a High Surface Area Substrate for Semiconductor Nanowire Growth
The Geode Process: Hollow Silica Microcapsules as a High Surface Area Substrate for Semiconductor Nanowire Growth
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Geode 工艺：空心二氧化硅微胶囊作为半导体纳米线生长的高表面积基材
DOI：
10.1021/acsanm.9b02553
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发表时间：
2019
影响因子：
5.9
通讯作者：
Filler, Michael A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mujica, Maritza;Tutuncuoglu, Gozde;Shetty, Pralav P.;Mohabir, Amar T.;Woods, Eric V.;Breedveld, Victor;Behrens, Sven H.;Filler, Michael A.
我们介绍并演示了自下而上合成半导体纳米线的Geode工艺的关键步骤。该工艺的核心是设计和制造一种非常规的高表面积基底：中空二氧化硅微胶囊的内表面，通过乳液模板由二氧化硅颗粒组装而成，并具有多孔壁，以实现有效的气体传输。这些中空二氧化硅微胶囊的内表面装饰有金纳米颗粒，通过气-液-固（VLS）机制生长纳米线。我们演示了必要微胶囊的生产，并展示了二氧化硅颗粒的类型和颗粒交联剂的使用如何影响微胶囊的结构和干燥后的稳定性。最后，我们展示了在微胶囊内部的结晶硅纳米线的合成。
We introduce and demonstrate critical steps toward the Geode process for the bottom-up synthesis of semiconductor nanowires. Central to the process is the design and fabrication of an unconventional, high surface area substrate: the interior surface of hollow silica microcapsules, assembled from silica particles via emulsion templating, and featuring porous walls to enable efficient gas transport. The interior surface of these hollow silica microcapsules is decorated with gold nanoparticles that seed nanowire growth via the vapor–liquid–solid (VLS) mechanism. We demonstrate the production of the necessary microcapsules and show how microcapsule structure and stability upon drying are influenced by the type of silica particles and use of a particle cross-linking agent. Finally, we demonstrate the synthesis of crystalline Si nanowires in the microcapsule interior.
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