现在可以大规模生产原子级纳米线

东京城市大学的研究人员发现了一种使用化学气相沉积技术大规模制造过渡金属硫族化物自组装纳米线的方法。通过改变形成导线的基板，它们可以调整这些导线的排列方式，从原子薄板的对齐配置到成束的随机网络。这为在下一代工业电子产品中的工业部署铺平了道路，包括能量收集以及透明，高效，甚至灵活的设备。电子技术就是要使事物变得更小-例如，芯片上的更小功能意味着在相同的空间中拥有更多的计算能力和更高的效率，这对于满足由机器学习和人工智能提供动力的现代IT基础架构日益增长的需求至关重要。随着设备的小型化，对复杂的接线也提出了相同的要求，这些接线将所有东西绑在一起。最终目标将是仅是一两个原子的粗细的导线。随着穿过它们传播的电子的行为越来越像它们生活在一维世界而不是3D世界中，这将开始利用完全不同的物理学。

实际上，科学家已经拥有诸如碳纳米管和过渡金属硫族化物（TMC），过渡金属和能够自组装成原子级纳米线的16族元素的混合物之类的材料。问题在于使它们足够长且足够大。大规模生产纳米线的一种方式将改变游戏规则。

现在，由东京都市大学的Hong En Lim博士和Yasumitsu Miyata副教授领导的团队提出了一种以前所未有的大规模制造长过渡金属碲化物纳米线的方法。他们使用称为（CVD）的方法发现，他们可以根据用作模板的表面或基材，以不同的排列方式组装TMC纳米线。示例如图2所示。在（a）中，生长在硅/二氧化硅衬底上的纳米线形成了随机的束网络；在（b）中，金属线按照下面的蓝宝石晶体的结构在设定的方向上装配到蓝宝石衬底上。通过简单地改变它们的生长位置，团队现在可以访问以所需排列方式覆盖的厘米级晶圆，包括单层，双层和束状网络，所有这些都具有不同的应用。他们还发现，导线本身的结构是高度结晶且有序的，并且它们的特性（包括出色的导电性和类似1D的行为）与理论预测中的匹配。

拥有大量的长且高度结晶的纳米线肯定可以帮助物理学家更深入地表征和研究这些奇异的结构。重要的是，这是朝着在透明灵活的电子设备，超高效设备和能量收集应用中看到原子细线的实际应用迈出的令人振奋的一步。

更多信息：Hong En Lim等，一维过渡金属碲化物纳米线的晶圆级生长，Nano Letters（2020）。 DOI：10.1021 / acs.nanolett.0c03456