JP2009035474A - Binary-alloy single crystal nanostructure and its production method - Google Patents

Binary-alloy single crystal nanostructure and its production method Download PDF

Info

Publication number
JP2009035474A
JP2009035474A JP2008164209A JP2008164209A JP2009035474A JP 2009035474 A JP2009035474 A JP 2009035474A JP 2008164209 A JP2008164209 A JP 2008164209A JP 2008164209 A JP2008164209 A JP 2008164209A JP 2009035474 A JP2009035474 A JP 2009035474A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
binary alloy
single crystal
metal
substance
nanowire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008164209A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4786687B2 (en
Inventor
Bong Soo Kim
ボンス キム
Hyo Tcheri Lhee
ヒョチョル イ
June Ho In
ズンホ イン
Yeong Dong Yoo
ヨンドン ユ
Krishna Kumar
クリシュナ クマル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Original Assignee
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST filed Critical Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Publication of JP2009035474A publication Critical patent/JP2009035474A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4786687B2 publication Critical patent/JP4786687B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/60Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape characterised by shape
    • C30B29/62Whiskers or needles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02Epitaxial-layer growth
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/52Alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-quality nondefective binary-alloy single crystal nanostructure having excellent solid-phase configuration, and to provide a method for producing the nanostructure through a vapor-phase synthesis method using no catalyst. <P>SOLUTION: There is provided the method for producing the binary-alloy single crystal nanostructure by utilizing a vapor phase synthesis method using the oxides of metal elements composing a binary alloy, metal substances, metal halides or binary alloy substances as a precursor, and the nanostructure produced by the method is also disclosed. In more detail, the invention provides a method of fabricating a binary alloy nanowire or nanobelt which comprises placing a precursor on the front part of a reaction furnace and a substrate on the rear part of the furnace, and heat-treating both precursor and substrate under inert gas atmosphere, and in addition, a binary alloy nanowire or nanobelt fabricated by the above method. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、気相合成法を利用した二元合金(Binary Alloy)単結晶ナノ構造体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a binary alloy single crystal nanostructure using a vapor phase synthesis method and a method for manufacturing the same.

ナノワイヤに代表される1次元ナノ構造物は、多様な応用可能性を有する物質として注目を浴びている。即ち、このようなナノ構造は、それらの減少されたサイズ、増加されたアスペクト比と、これに反して増加された体積対表面積の比、また、新しい構造に起因する新しい現象、またはバルク状態では観察されない独特な特性を示すことが期待されている。   One-dimensional nanostructures typified by nanowires are attracting attention as materials having various application possibilities. That is, such nanostructures have their reduced size, increased aspect ratio and, on the contrary, increased volume-to-surface area ratio, new phenomena due to the new structure, or in the bulk state. It is expected to exhibit unique properties that are not observed.

殊に、異種合金ナノワイヤは、ガスセンサー、磁性素子及び磁性センサーとして多方面からの注目を受けている。しかし、多様で精密なガスセンサーの開発は、科学技術の発展とともに、高い精度が要求される作業において未だなお重大な課題として残されている。また、感知能力の優れたセンサーの開発は、国内はもちろん、先進各国においても低い段階の状態である。殊に、燃料電池の開発とともにこれを商用化する時に発生することが予想される水素の漏洩とこれを感知することのできる高感度燃料電池用水素ガスセンサーの開発は、次世代クリーンエネルギーとして使用される燃料電池の研究と並行しなければならない課題としても残されている。   In particular, dissimilar alloy nanowires have received widespread attention as gas sensors, magnetic elements and magnetic sensors. However, the development of various and precise gas sensors is still a serious issue in the work that requires high accuracy with the development of science and technology. In addition, the development of sensors with excellent sensing capabilities is at a low level in developed countries as well as in Japan. In particular, the development of a high-sensitivity fuel cell hydrogen gas sensor that can detect the leakage of hydrogen that is expected to occur during commercialization of the fuel cell and its use as a next-generation clean energy. As a problem that must be paralleled with research on fuel cells.

なお、このような水素ガスセンサーの開発と同様に重要視されていることが、センサーの素材として使われる物質の開発である。その中でも、最も注目されている物質の1つがPdAuのナノワイヤである。水素に強い吸着力を示すPdAuを使用、ナノワイヤに合成して、高感度のセンサーとして応用することができる。さらに、PdAuのナノワイヤは、0.1〜2%の水素濃度においてα→βの相転移(phase transition)が起らないので、水素センサーとして応用する時にセンサーの反応時間が向上されることが期待される。   In addition, as important as the development of such hydrogen gas sensors, the development of substances used as sensor materials is as important. Among them, one of the most noticeable materials is PdAu nanowires. Using PdAu that exhibits strong adsorption power against hydrogen, it can be synthesized into nanowires and applied as a highly sensitive sensor. Furthermore, since the PdAu nanowire does not undergo an α → β phase transition at a hydrogen concentration of 0.1 to 2%, the reaction time of the sensor is expected to be improved when applied as a hydrogen sensor. Is done.

また、CoAg合金ナノワイヤの場合は、磁気抵抗の特性及びスピングラスの特性などの磁性特性によって、テルル化銀ナノワイヤの場合は、イオンと電荷伝導が混在された典型的な物質であって、高い温度環境において超イオン伝導率(superionic conductivity)を有し、バルクにおいてAgが豊富なテルル化銀及びTeが豊富なテルル化銀の場合は、巨大な量の磁気抵抗(large positive MR)特性を有することによって、ナノサイズの磁気センサーまたは磁気素子として活用されることが期待されている。   Also, in the case of CoAg alloy nanowires, due to magnetic properties such as magnetoresistive properties and spin glass properties, in the case of silver telluride nanowires, it is a typical substance in which ions and charge conduction are mixed and has a high temperature. In the case of super telluric conductivity in the environment and Ag tellurium-rich and tellurium-rich telluride tellurium in bulk, it has a large amount of magnetoresistive MR properties. Therefore, it is expected to be utilized as a nano-sized magnetic sensor or magnetic element.

ただ、CoAg合金の場合、CoとAgとの異種系において混合エネルギーが陽の値を有するため、金属間化合物が存在することが難しいと知られている。このような理由によって、1990年以後からようやくCoAg alloy関連論文などを確認することができる。なお、報告された形態は、非晶質または多結晶体からなる薄膜及びナノ粒子などである。CoAgと同様にPdAu及びテルル化銀ナノワイヤも単結晶形態のナノワイヤの製造が報告されたことがなく、異種合金ナノワイヤが無触媒の状態で気相合成法によって製造された場合も報告されたことがない。   However, in the case of a CoAg alloy, it is known that an intermetallic compound is difficult to exist because the mixing energy has a positive value in a heterogeneous system of Co and Ag. For these reasons, CoAg alloy-related papers and the like can finally be confirmed after 1990. The reported forms are thin films and nanoparticles made of amorphous or polycrystalline materials. Like CoAg, PdAu and silver telluride nanowires have never been reported to produce single-crystal nanowires, and it has also been reported that dissimilar alloy nanowires were produced by a gas phase synthesis method without a catalyst. Absent.

現在、異種金属ナノワイヤでない単一の金属から構成されたナノワイヤの合成だけでも難しい実情であり、現在まで報告された論文の主な関心は、バルク状態の金属を利用してナノサイズを有する構造体に合成することにフォーカスを当てている実情である。1次元ナノ構造の合成のためには、大部分の研究グループにおいて最も容易な方法である陽極酸化アルミニウム・テンプレート法(Anodic aluminium oxide template)を利用している。この方法は、1次元ナノ構造を合成するために最も便利な方法であり、合成の条件によっては、ナノワイヤの直径を調節することができるという面(Diameter control)において注目されているが、単結晶ナノワイヤの合成は難しいという問題がある。   Currently, it is difficult to synthesize nanowires composed of a single metal that is not a dissimilar metal nanowire, and the main interest of papers reported to date is a structure that has nano-size using bulk metal. It is a fact that focuses on the synthesis. For the synthesis of one-dimensional nanostructures, the anodic aluminum oxide template method, which is the easiest method in most research groups, is used. This method is the most convenient method for synthesizing one-dimensional nanostructures, and has attracted attention in terms of the ability to adjust the diameter of nanowires depending on the synthesis conditions (diameter control). There is a problem that it is difficult to synthesize nanowires.

前記単結晶ナノワイヤの合成は、その物質の電気的、かつ磁気的性質の向上の側面から見て非常に重要な要素である。ナノワイヤの電気的性質において最も考慮されるべき事項は電子伝導率の程度(Degree of electron conductivity)である。単結晶ナノワイヤの場合は、ナノワイヤ自体が1つの大きな結晶粒界であるため、ナノワイヤの内部に電子伝導に対する何らの妨害物も存在しないが、多結晶ナノワイヤの場合は、数多い結晶粒及び結晶粒界からなっているため、電子がナノワイヤを沿って伝導される場合、多くの境界障壁(boundary barrier)が電子の散乱を発生させることによって電子伝導性を低下させることになる。また、ナノワイヤの磁気的性質には、ナノワイヤに対して外部磁界(external field)を印加するとき、電子スピンの配列が非常に重要な因子である。前述のように、単結晶の場合は1つの結晶だけを有するため、外部磁界を印加する時に電子のスピンは全て一定の方向に配列をなすが、数多い結晶の集合体である多結晶ナノワイヤの場合は、外部磁界を印加するときに、それぞれの結晶が多様な方向に電子スピンの配列を形成することによって、結局、磁気的性質の程度を低める要因として作用することになる。   The synthesis of the single crystal nanowire is a very important element from the viewpoint of improving the electrical and magnetic properties of the material. The most important consideration in the electrical properties of the nanowires is the degree of electronic conductivity (Degree of electroconductivity). In the case of single-crystal nanowires, the nanowires themselves are one large grain boundary, so there are no obstacles to electron conduction inside the nanowires, but in the case of polycrystalline nanowires, there are many grains and grain boundaries. Therefore, when electrons are conducted along the nanowire, many boundary barriers reduce electron conductivity by causing electron scattering. In addition, when applying an external field to the nanowire, the arrangement of electron spins is a very important factor for the magnetic properties of the nanowire. As described above, since a single crystal has only one crystal, all spins of electrons are arranged in a certain direction when an external magnetic field is applied, but in the case of a polycrystalline nanowire that is an aggregate of many crystals When an external magnetic field is applied, each crystal forms an array of electron spins in various directions, which eventually acts as a factor for reducing the degree of magnetic properties.

本出願人は、このような問題を解決するために、鋭意検討を繰り返した結果、二元合金を構成する金属元素の金属酸化物、金属物質またはハロゲン化金属、または二元合金物質を前駆物質にして気相合成法によって、単結晶の完璧な構造である二元合金ナノ構造体を合成することができた。   In order to solve such a problem, the present applicant has repeated intensive studies, and as a result, the metal oxide, metal substance or metal halide, or binary alloy substance of the metal element constituting the binary alloy is the precursor. In this way, a binary alloy nanostructure having a perfect single crystal structure could be synthesized by a vapor phase synthesis method.

上述した問題を解決するための本発明の目的は、触媒を使用しない気相輸送法を用いて高品質、固相の二元合金単結晶ナノ構造体及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention to solve the above-described problems is to provide a high-quality, solid-state binary alloy single crystal nanostructure using a gas phase transport method that does not use a catalyst, and a method for producing the same.

本発明の二元合金ナノ構造体の製造方法は、二元合金ナノワイヤまたはナノベルトの前記二元合金を構成する1金属の金属酸化物、金属物質またはハロゲン化金属を含めてなる第1物質、前記二元合金を構成する他の金属の金属酸化物、金属物質またはハロゲン化金属を含めてなる第2物質、または、前記二元合金の二元合金物質を含めてなる第3物質において、前記第1物質及び第3物質から選択された2つの物質、または、前記選択された2つの物質の混合物を前駆物質に用いて、反応炉の前端部に位置させた前記前駆物質と、反応炉の後端部に位置させた半導体または不導体の単結晶基板を、不活性気体が流れる雰囲気下で熱処理し、前記単結晶基板上に二元合金単結晶ナノワイヤまたはナノベルトを形成することを特徴とする。前記前駆物質は、第1物質と第2物質との混合物、第1物質と第3物質との混合物、または、第3物質であり、前記第1物質または第2物質のハロゲン化金属は、フッ化金属(metal fluoride)、塩化金属(metal chloride)、臭化金属(metal bromide)またはヨウ化金属(metal iodide)から選択されることを特徴とする。   The method for producing a binary alloy nanostructure of the present invention includes a first material comprising a metal oxide, a metal material, or a metal halide of one metal constituting the binary alloy nanowire or the binary alloy of the nanobelt, In a second substance comprising a metal oxide, metal substance or metal halide of another metal constituting the binary alloy, or a third substance comprising a binary alloy substance of the binary alloy, Using two substances selected from one substance and a third substance, or a mixture of the two selected substances as a precursor, the precursor positioned at the front end of the reactor, and the reactor A semiconductor or non-conductor single crystal substrate positioned at an end is heat-treated in an atmosphere in which an inert gas flows to form a binary alloy single crystal nanowire or a nanobelt on the single crystal substrate. The precursor is a mixture of a first substance and a second substance, a mixture of a first substance and a third substance, or a third substance, and the metal halide of the first substance or the second substance is a fluorine. It is characterized in that it is selected from metal fluoride, metal chloride, metal bromide or metal iodide.

本発明による前記単結晶ナノワイヤを形成する場合の前記不活性気体は、前記反応炉の前端部から前記反応炉の後端部の方に10〜600sccm流されるとともに、前記熱処理は2〜30torrの圧力下で実施されることを特徴とする。また、前記前駆物質は、500〜1200℃に保持されるとともに、前記単結晶基板は、700〜1100℃に保持することを特徴とする。   The inert gas in forming the single crystal nanowire according to the present invention is flowed from 10 to 600 sccm from the front end of the reactor toward the rear end of the reactor, and the heat treatment is performed at a pressure of 2 to 30 torr. It is implemented below. The precursor is held at 500 to 1200 ° C., and the single crystal substrate is held at 700 to 1100 ° C.

また、本発明による前記単結晶ナノベルトを形成する場合の前記不活性気体は、前記反応炉の前端部から前記反応炉の後端部の方に10〜600sccm流されるとともに、前記熱処理は、2〜30torrの圧力下で実施されることを特徴とする。また、前記前駆物質は、500〜1200℃に保持されるとともに、前記単結晶基板は、100〜200℃に保持することを特徴とする。   In addition, the inert gas when forming the single crystal nanobelt according to the present invention is flowed from 10 to 600 sccm from the front end of the reactor toward the rear end of the reactor, It is carried out under a pressure of 30 torr. The precursor is held at 500 to 1200 ° C., and the single crystal substrate is held at 100 to 200 ° C.

前記前駆物質としてハロゲン化金属が使用される場合、即ち、前記前駆物質が前記第1物質のハロゲン化金属及び前記第2物質である場合、前記第1物質のハロゲン化金属と前記第2物質とを物理的に分離して前記反応炉の前端部に位置させることが好ましい。このとき、前記第1物質のハロゲン化金属は、500〜800℃に保持され、前記第2物質は800〜1200℃に保持され、前記単結晶基板は700〜1100℃に保持されることが好ましい。   When a metal halide is used as the precursor, that is, when the precursor is the metal halide of the first substance and the second substance, the metal halide of the first substance and the second substance Are preferably physically separated and positioned at the front end of the reactor. At this time, the metal halide of the first material is preferably maintained at 500 to 800 ° C., the second material is maintained at 800 to 1200 ° C., and the single crystal substrate is preferably maintained at 700 to 1100 ° C. .

好ましくは、前記第1物質または第2物質としての金属酸化物は、酸化銀、酸化金、酸化コバルト、酸化パラジウムまたは酸化テルルであり、前記第1物質または第2物質としての金属物質は、銀、金、コバルト、パラジウムまたはテルルであり、前記第1物質または第2物質としてのハロゲン化金属は、ハロゲン化銀、ハロゲン化金、ハロゲン化コバルト、ハロゲン化パラジウムまたはハロゲン化テルルであり、前記第3物質としての二元合金物質は、PdとAuの合金、CoとAgの合金、AgとTeの合金、またはBiとTeの合金である。   Preferably, the metal oxide as the first substance or the second substance is silver oxide, gold oxide, cobalt oxide, palladium oxide or tellurium oxide, and the metal substance as the first substance or the second substance is silver , Gold, cobalt, palladium or tellurium, and the metal halide as the first substance or the second substance is silver halide, gold halide, cobalt halide, palladium halide or tellurium halide, The binary alloy material as the three materials is an alloy of Pd and Au, an alloy of Co and Ag, an alloy of Ag and Te, or an alloy of Bi and Te.

また、前記単結晶基板上に形成される二元合金単結晶ナノワイヤは、PdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)単結晶ナノワイヤ、CoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤ、Ag2Te単結晶ナノワイヤまたはBi1Te1単結晶ナノベルトである。 Further, the binary alloy single crystal nanowire formed on the single crystal substrate is Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) single crystal nanowire, Co y Ag 1-y ( The y is 0.01 ≦ y ≦ 0.5) single crystal nanowire, Ag 2 Te single crystal nanowire or Bi 1 Te 1 single crystal nanobelt.

本発明の二元合金ナノ構造体は、前記前駆物質を利用して触媒条件下での気相合成法によって製造された金属及び半金属から選択される2つの元素の単結晶体の固溶体、または単結晶体の化合物であることを特徴としている。このとき、前記前駆物質は、前記二元合金ナノワイヤまたは、ナノベルトを構成する1金属の金属酸化物、金属物質またはハロゲン化金属を含めてなる第1物質、前記二元合金を構成する他の金属の金属酸化物、金属物質またはハロゲン化金属を含めてなる第2物質、または前記二元合金の二元合金物質を含めてなる第3物質において、前記第1物質乃至第3物質から選択された2つの物質、または前記選択された2つの物質の混合物である。前記前駆物質が500〜1200℃に保持され、二元合金単結晶ナノワイヤが形成される基板が、700〜1100℃に保持され、2〜30torrの圧力下で前記前駆物質から前記基板の方に不活性気体を10〜600sccm流す熱処理によって本発明の二元合金ナノワイヤが製造される。   The binary alloy nanostructure of the present invention is a solid solution of a single crystal of two elements selected from a metal and a metalloid produced by a gas phase synthesis method under catalytic conditions using the precursor, or It is a single crystal compound. At this time, the precursor is the binary alloy nanowire or the first substance including one metal oxide, metal substance or metal halide constituting the nanobelt, or the other metal constituting the binary alloy. A second material comprising a metal oxide, a metal material or a metal halide, or a third material comprising a binary alloy material of the binary alloy, selected from the first material to the third material Two substances, or a mixture of the two selected substances. The substrate on which the precursor is held at 500-1200 ° C. and the binary alloy single crystal nanowires are formed is held at 700-1100 ° C., and is not exposed from the precursor toward the substrate under a pressure of 2-30 torr. The binary alloy nanowire of the present invention is manufactured by a heat treatment in which an active gas flows at 10 to 600 sccm.

前記二元合金ナノ構造体は、PdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)単結晶ナノワイヤ、CoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤ、Ag2Te単結晶ナノワイヤであり、または、Bi1Te1単結晶ナノベルトである。また、前記PdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)単結晶ナノワイヤは、面心立方構造(FCC;Face Centered Cubic)の特徴を有し、前記PdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)単結晶ナノワイヤは固溶体である。また、前記CoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤは面心立方構造の特徴を有し、前記CoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤは、固溶体である。また、前記Ag2Te単結晶ナノワイヤは、単純単斜晶構造(Simple monoclinic)の特徴を有し、前記Ag2Te単結晶ナノワイヤは化合物の特徴を有する。また、前記Bi1Te1単結晶ナノベルトは、六方晶系(hexagonal)構造の特徴を有する。 The binary alloy nanostructure is composed of Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) single crystal nanowire, Co y Ag 1-y (where y is 0.01 ≦ y ≦ 0). .5) Single crystal nanowire, Ag 2 Te single crystal nanowire, or Bi 1 Te 1 single crystal nanobelt. In addition, the Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) single crystal nanowire has a feature of a face centered cubic structure (FCC), and the Pd x Au 1 -x (wherein x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) The single crystal nanowire is a solid solution. The Co y Ag 1-y (where y is 0.01 ≦ y ≦ 0.5) single crystal nanowire has a feature of a face-centered cubic structure, and the Co y Ag 1-y (where y is 0. 0). (01 ≦ y ≦ 0.5) The single crystal nanowire is a solid solution. In addition, the Ag 2 Te single crystal nanowire has a simple monoclinic structure, and the Ag 2 Te single crystal nanowire has a compound characteristic. In addition, the Bi 1 Te 1 single crystal nanobelt has a hexagonal structure.

本発明の製造方法は、触媒を使用しない気相輸送法を利用して二元合金ナノワイヤを製造することができるため、その工程が簡単で再現性があり、製造されたナノワイヤが欠陥の無い完璧な単結晶状態の高品質二元合金ナノワイヤまたはナノベルトのメリットを有し、単結晶の基板上に凝集されていない均一なサイズの二元合金ナノワイヤまたはナノベルトを大量生産することができる。   Since the production method of the present invention can produce binary alloy nanowires using a gas phase transport method without using a catalyst, the process is simple and reproducible, and the produced nanowires are perfect without defects. The single-crystal high-quality binary alloy nanowires or nanobelts have the merits and can be mass-produced with uniform-sized binary alloy nanowires or nanobelts that are not aggregated on a single-crystal substrate.

本発明の二元合金ナノ構造体の製造方法は、二元合金ナノワイヤまたはナノベルトの前記二元合金を構成する1金属の金属酸化物、金属物質またはハロゲン化金属を包含する第1物質、前記二元合金を構成する他の金属の金属酸化物、金属物質またはハロゲン化金属を包含する第2物質、または、前記二元合金の二元合金物質を包含する第3物質において、前記第1物質乃至第3物質から選択された2つの物質、または前記選択された2つの物質の混合物を前駆物質として利用し、反応炉の前端部に位置させた前記前駆物質と、反応炉の後端部に位置させた半導体または不導体の単結晶基板を、不活性気体が流れる雰囲気下で熱処理して前記単結晶基板上に二元合金単結晶ナノワイヤまたはナノベルトを形成することを特徴とする。   The method for producing a binary alloy nanostructure of the present invention includes a first material including a metal oxide, a metal material, or a metal halide constituting a binary alloy nanowire or a nanobelt of the binary alloy; A second substance containing a metal oxide, metal substance or metal halide of another metal constituting the binary alloy, or a third substance containing a binary alloy substance of the binary alloy, wherein the first substance to Two precursors selected from the third substance or a mixture of the two selected substances are used as precursors, and the precursor located at the front end of the reactor and located at the rear end of the reactor The semiconductor or non-conductive single crystal substrate is heat-treated in an atmosphere where an inert gas flows to form a binary alloy single crystal nanowire or nanobelt on the single crystal substrate.

本発明の製造方法は、触媒の使用なしに、ただ二元合金物質または二元合金を構成する2つの金属の金属酸化物、金属物質またはハロゲン化金属を前駆物質として使用し、基板上に二元合金ナノワイヤまたはナノベルトを形成させる方法であって、触媒の使用なしに気相の物質移動経路を通じて二元合金単結晶ナノワイヤまたはナノベルトを製造するため、その工程が簡単でかつ再現性があり、二元合金を構成する2つの金属以外の不純物が包含されない高純度のナノ構造体を製造することができる。   The production method of the present invention uses a metal oxide, a metal material or a metal halide of two metals constituting a binary alloy material or a binary alloy as a precursor without using a catalyst. A method of forming a ternary alloy nanowire or nanobelt, wherein a binary alloy single crystal nanowire or nanobelt is manufactured through a gas phase mass transfer route without using a catalyst, and the process is simple and reproducible. A high-purity nanostructure that does not include impurities other than the two metals constituting the original alloy can be manufactured.

また、前記反応炉の前端部及び後端部の温度をそれぞれ調節し、また前記不活性気体の流れの程度と前記熱処理のときに利用される熱処理管内の圧力とを調節して、最終的に基板上部において二元合金の核生成駆動力、成長駆動力、核生成速度及び成長速度を調節する方法であることから、二元合金単結晶ナノ構造体のサイズ及び基板上の密度などの制御が可能であり、また再現性があるとともに欠陥のない結晶性の優れた高品質の二元合金単結晶ナノ構造体を製造することができる。   Further, by adjusting the temperatures of the front end and the rear end of the reactor, respectively, and adjusting the degree of flow of the inert gas and the pressure in the heat treatment tube used during the heat treatment, finally Since it is a method of adjusting the nucleation driving force, growth driving force, nucleation rate and growth rate of the binary alloy above the substrate, it is possible to control the size of the binary alloy single crystal nanostructure and the density on the substrate It is possible to produce a high quality binary alloy single crystal nanostructure which is possible and has reproducibility and is excellent in crystallinity without defects.

前記熱処理の温度条件、不活性気体の流れの条件(carrier gas flow rate)及び熱処理時の圧力条件は、それぞれ独立的に変化されることができるが、前記3つの条件をそれぞれ他の条件の状態に従って従属的に変化されるようにすることにより、好ましい品質及び形状の二元合金単結晶ナノワイヤを得ることができる。   The temperature condition of the heat treatment, the condition of the inert gas flow (carrier gas flow rate) and the pressure condition at the time of the heat treatment can be independently changed. Accordingly, a binary alloy single crystal nanowire having a preferable quality and shape can be obtained.

したがって、前記3つの条件の数値的限定は独立的な意味を有することよりも、3つの条件を整合させた状態から最も望ましい二元合金単結晶ナノワイヤの製造方法となるのである。   Therefore, the numerical limitation of the three conditions has an independent meaning, and it is the most desirable method for producing a binary alloy single crystal nanowire from a state in which the three conditions are matched.

また、前記反応炉の前端部及び後端部におけるそれぞれの温度は、前駆物質の溶融点、気化点、気化エネルギーなどの物理的性質、及び不活性気体の流れの条件及び熱処理時の圧力条件に従って最適化されなければならない。好ましくは、前記前駆物質は500〜1200℃に保持されるとともに、ナノワイヤの場合、前記基板は700〜1100℃に保持され、ナノベルトの場合、前記基板は100〜200℃に保持されることが好ましい。   The temperatures at the front end and the rear end of the reactor are determined according to physical properties such as the melting point, vaporization point, and vaporization energy of the precursor, the flow conditions of the inert gas, and the pressure conditions during the heat treatment. Must be optimized. Preferably, the precursor is held at 500 to 1200 ° C., and in the case of nanowires, the substrate is held at 700 to 1100 ° C., and in the case of nanobelts, the substrate is preferably held at 100 to 200 ° C. .

前記不活性気体は、前記反応炉の前端部から該反応炉の後端部の方に向けて10〜600sccmの流れにすることが好ましく、前記前駆物質がハロゲン化金属を包含する場合、前記不活性気体は、前記反応炉の前端部から該反応炉の後端部の方に向けて300〜600sccmの流れにすることが好ましく、さらに450〜550sccmの流れにすることがより好ましい。また、前記前駆物質がハロゲン化金属を包含しない場合、前記不活性気体の前記反応炉の前端部から該反応炉の後端部への流れを10〜300sccmにすることが好ましい。   The inert gas preferably flows from 10 to 600 sccm from the front end of the reactor toward the rear end of the reactor. When the precursor includes a metal halide, the inert gas The active gas preferably flows from 300 to 600 sccm from the front end of the reactor toward the rear end of the reactor, and more preferably from 450 to 550 sccm. When the precursor does not contain a metal halide, the flow of the inert gas from the front end of the reactor to the rear end of the reactor is preferably 10 to 300 sccm.

前記熱処理のときの圧力は、常圧より低い圧力を有することが好ましく、2〜30torrの圧力がさらに好ましく、5〜15torrの圧力が最も好ましい。しかし、前駆物質がハロゲン化金属を包含する場合は、熱処理の圧力を常圧にしても構わない。   The pressure during the heat treatment is preferably lower than normal pressure, more preferably 2 to 30 torr, and most preferably 5 to 15 torr. However, when the precursor contains a metal halide, the heat treatment pressure may be normal.

また、前記反応炉の前・後端におけるそれぞれの温度条件、不活性気体の流れの条件及び熱処理のときの圧力条件は、前駆物質の気化程度、時間当たり単結晶基板に伝達される気化された前駆物質の量、単結晶基板上における二元合金物質の核生成及び成長速度、単結晶基板上に生成された二元合金物質(ナノワイヤまたはナノベルト)の表面エネルギー、単結晶基板上に生成された二元合金物質(ナノワイヤまたはナノベルト)の凝集程度、単結晶基板上に生成された二元合金物質の形状(morphology)に影響を及ぼすことになる。   Also, the respective temperature conditions at the front and rear ends of the reactor, the inert gas flow conditions, and the pressure conditions during the heat treatment were vaporized to be transmitted to the single crystal substrate per hour and the degree of vaporization of the precursor. Amount of precursor, nucleation and growth rate of binary alloy material on single crystal substrate, surface energy of binary alloy material (nanowire or nanobelt) generated on single crystal substrate, generated on single crystal substrate This will affect the degree of aggregation of the binary alloy material (nanowire or nanobelt) and the morphology of the binary alloy material produced on the single crystal substrate.

したがって、前記の温度条件、不活性気体の流れ及び熱処理時の圧力条件などの整合に基づいて、本発明の前駆物質を用いて気相輸送法を適用することによって、最も好ましい品質と形状の二元合金ナノワイヤまたはナノベルトを製造することができる。もし、前記条件の適正範囲を外れる場合には、二元合金形態のナノワイヤを得ることが難しく、製造されたナノワイヤまたはナノベルトの凝集や形状の変化と欠陥が生じる品質上の問題が発生することがあり、ナノワイヤまたはナノベルトの形態ではなく、粒子或はロッドなどの金属体になるなどの問題がある。   Therefore, by applying the vapor transport method using the precursor of the present invention based on the matching of the temperature condition, the flow of inert gas and the pressure condition at the time of heat treatment, the most preferable quality and shape can be obtained. Original alloy nanowires or nanobelts can be produced. If the conditions are outside the proper range, it is difficult to obtain a binary alloy form of nanowires, which may cause quality problems in which the produced nanowires or nanobelts are agglomerated, shape changes and defects occur. There is a problem that it is not in the form of nanowires or nanobelts but becomes a metal body such as particles or rods.

熱処理の時間も前記の温度条件、不活性気体の流れ及び熱処理時の圧力条件などの整合に基づいて最適化するところ、好ましくは10分〜1時間の熱処理が好ましい。前記の熱処理時間の間、不活性気体によって気化された前駆物質が単結晶基板に移動して、核生成及び成長に作用するようになるが、これと同時に単結晶基板に既に形成された二元合金物質の間で気相及び基板表面を介する二元合金物質の移動(原子またはクラスター(cluster)単位の物質移動)が発生してオストワルド塾生(Ostwald ripening)が生じることになる。   The heat treatment time is optimized based on the matching of the temperature conditions, the flow of inert gas, the pressure conditions during the heat treatment, and the like, and preferably a heat treatment of 10 minutes to 1 hour is preferable. During the heat treatment time, the precursor vaporized by the inert gas moves to the single crystal substrate and acts on nucleation and growth, but at the same time, the binary already formed on the single crystal substrate. As a result, the binary alloy material moves between the alloy materials via the gas phase and the substrate surface (mass transfer of atoms or clusters), resulting in Ostwald ripening.

したがって、前記熱処理の後、二元合金ナノワイヤまたはナノベルトが形成された単結晶基板の前駆物質を除去した状態で、さらに熱処理することにより二元合金ナノワイヤまたはナノベルトの密度、またはサイズなどを調節することができる。   Therefore, after the heat treatment, the density or size of the binary alloy nanowire or nanobelt is adjusted by further heat treatment in a state where the precursor of the single crystal substrate on which the binary alloy nanowire or nanobelt is formed is removed. Can do.

上述のように本発明の製造方法においては、二元合金ナノワイヤまたはナノベルトを構成する2つの元素の金属酸化物、金属物質、またはハロゲン化金属を前駆物質として利用するか、前記2つの元素の二元合金物質を前駆物質として利用するという点と、前記前駆物質を利用して二元合金ナノワイヤまたはナノベルトを製造するとき、気相輸送法を利用することができるため、この方法によって全ての二元合金単結晶ナノワイヤまたはナノベルトを製造することができる。ただ、単結晶基板上に形成される二元合金単結晶ナノワイヤまたはナノベルトが、PdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)単結晶ナノワイヤ、CoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤ、Ag2Te単結晶ナノワイヤ、またはBi1Te1単結晶ナノベルトであることが好ましい。 As described above, in the production method of the present invention, a metal oxide, a metal material, or a metal halide of two elements constituting a binary alloy nanowire or nanobelt is used as a precursor, or two of the two elements are used. The use of a binary alloy material as a precursor, and when producing binary alloy nanowires or nanobelts using the precursor, a vapor transport method can be used. Alloy single crystal nanowires or nanobelts can be produced. However, the binary alloy single crystal nanowire or nanobelt formed on the single crystal substrate is Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) single crystal nanowire, Co y Ag 1-y (Wherein y is 0.01 ≦ y ≦ 0.5) It is preferably a single crystal nanowire, an Ag 2 Te single crystal nanowire, or a Bi 1 Te 1 single crystal nanobelt.

また、二元合金ナノワイヤまたはナノベルトを製造するために供する前駆物質が混合物の状態、または二元合金を構成する2つの金属を包含するが、混合状態ではなく分離されている2つの物質を使用することができる。前記の混合物を使用する場合、前駆物質として第1物質と第2物質との混合物、または第1物質と第3物質との混合物を使用することができ、単独で二元合金ナノワイヤまたはナノベルトを構成する2つの金属の合金(第3物質)を使用することもできる。前記第1物質と第2物質との混合物は、第1物質の金属酸化物と第2物質の金属酸化物、第1物質の金属物質と第2物質の金属酸化物、第1物質のハロゲン化金属と第2物質の金属酸化物、第1物質の金属酸化物と第2物質の金属物質、第1物質の金属物質と第2物質の金属物質、第1物質のハロゲン化金属と第2物質の金属物質、第1物質の金属酸化物と第2物質のハロゲン化金属、第1物質の金属物質と第2物質のハロゲン化金属、または、第1物質のハロゲン化金属と第2物質のハロゲン化金属を混合した混合物であることもできる。本実施形態においては、好ましくは、第1物質の金属酸化物と第2物質の金属酸化物、第1物質の金属物質と第2物質の金属酸化物、第1物質の金属酸化物と第2物質の金属物質、または、第1物質の金属物質と第2物質の金属物質とを混合した混合物を使用する。   Also, the precursors used to produce the binary alloy nanowires or nanobelts are in the form of a mixture, or include two metals that make up the binary alloy, but use two materials that are separated but not in a mixed state be able to. When the above mixture is used, a mixture of the first substance and the second substance, or a mixture of the first substance and the third substance can be used as the precursor, and the binary alloy nanowire or the nanobelt is constituted alone. It is also possible to use an alloy of two metals (third substance). The mixture of the first substance and the second substance includes a metal oxide of the first substance and a metal oxide of the second substance, a metal substance of the first substance and a metal oxide of the second substance, and a halogenation of the first substance. Metal and metal oxide of second substance, metal oxide of first substance and metal substance of second substance, metal substance of first substance and metal substance of second substance, metal halide of first substance and second substance Metal material of the first material, metal oxide of the second material and metal halide of the second material, metal material of the first material and metal halide of the second material, or metal halide of the first material and halogen of the second material It can also be a mixture in which a metal halide is mixed. In the present embodiment, preferably, the metal oxide of the first material and the metal oxide of the second material, the metal material of the first material and the metal oxide of the second material, the metal oxide of the first material and the second metal oxide. The metal substance of the substance or a mixture of the metal substance of the first substance and the metal substance of the second substance is used.

また、第1物質と第3物質との混合物は、第1物質の金属酸化物と第3物質の二元合金物質、第1物質の金属物質と第3物質の二元合金物質、または第1物質のハロゲン化金属と第3物質の二元合金物質を混合した混合物であることもできる。ただ、好ましくは、第1物質の金属酸化物と第3物質の二元合金物質または第1物質の金属物質と第3物質の二元合金物質を使用する。   Also, the mixture of the first material and the third material may be a binary alloy material of the first material metal oxide and the third material, a first material metal material and the third material binary alloy material, or the first material. It can also be a mixture in which the metal halide of the material and the binary alloy material of the third material are mixed. However, preferably, the first material metal oxide and the third material binary alloy material or the first material metal material and the third material binary alloy material are used.

また、前記前駆物質として第3物質の二元合金物質を単独で使用することもできる。   Also, a binary alloy material of the third material can be used alone as the precursor.

前記混合物の混合状態は、粒子形態を有する第1物質及び第2物質が互に混合されていることだけの意味ではなく、反応炉上において前記2つの物質が隣接する位置(同じ温度が保持される位置)に置かれることを包含する意味である。   The mixing state of the mixture does not only mean that the first substance and the second substance having a particle form are mixed with each other, but the two substances are adjacent to each other on the reactor (the same temperature is maintained). It is meant to include being placed at a certain position.

殊に、ハロゲン化金属を前駆物質として利用する場合、前記第1物質のハロゲン化金属及び前記第2物質を使用するとき、前記両物質が物理的に分離された状態で前記反応炉の前端部に位置させることが好ましい。ここで、前記第1物質のハロゲン化金属と前記第2物質とが物理的に分離された状態で反応炉の前端部にそれぞれ位置させる理由は、第1物質のハロゲン化金属と第2物質とがそれぞれ異なるるつぼに収納されて互に異なる温度を保持しながら、ナノワイヤまたはナノベルトの合成にそれぞれ作用することになるためである。これは、ハロゲン化金属の揮発性が、金属、異種金属及び金属酸化物に比べて大きい値を有するため、前記不活性ガスの流れに従って、前記基板上に移動するハロゲン化金属の気体の量を調節するためである。この場合、前駆物質として、第1物質のハロゲン化金属と第2物質の金属酸化物、第1物質のハロゲン化金属と第2物質の金属物質、または、第1物質のハロゲン化金属と第2物質のハロゲン化金属が使用されるが、好ましくは、第1物質のハロゲン化金属と第2物質の金属酸化物、または第1物質のハロゲン化金属と第2物質の金属物質を使用する。また、第1物質のハロゲン化金属と第3物質の二元合金物質を使用することもできる。前記のように反応炉の前端部に物理的に分離された状態で位置させた前記第1物質のハロゲン化金属と前記第2物質(または第3物質)において、前記第1物質のハロゲン化金属は、500〜800℃に保持され、前記第2物質(または第3物質)は800〜1200℃に保持されることが好ましく、ナノワイヤの場合では、前記基板が700〜1100℃に保持され、ナノベルトの場合では、前記基板が100〜200℃に保持されることが好ましい。このとき、反応炉を構成する温度調節装置が単一である場合は、管内のユニフォームゾーン(uniform zone)に前駆物質を位置させ、前記前駆物質と前記ユニフォームゾーンとの距離を調節して他の物質または基板を位置させることにより温度を調節することができる。また、個別的に加熱体と温度調節装置を設ける場合は、保持しようとする温度をそれぞれ温度調節装置と加熱体とを利用して調節することができる。   In particular, when a metal halide is used as a precursor, when the metal halide of the first material and the second material are used, the front end of the reactor is in a state where the two materials are physically separated. It is preferable to be located at. Here, the reason why the metal halide of the first material and the second material are physically separated from each other at the front end of the reactor is that the metal halide of the first material, the second material, This is because each of them is accommodated in different crucibles and acts on the synthesis of nanowires or nanobelts while maintaining different temperatures. This is because the volatility of the metal halide is higher than that of metals, different metals and metal oxides, so that the amount of metal halide gas moving on the substrate according to the flow of the inert gas is reduced. It is for adjusting. In this case, as the precursor, the metal halide of the first substance and the metal oxide of the second substance, the metal halide of the first substance and the metal substance of the second substance, or the metal halide of the first substance and the second substance. Although the metal halide of the substance is used, preferably, the metal halide of the first substance and the metal oxide of the second substance, or the metal halide of the first substance and the metal substance of the second substance are used. Also, a metal halide of the first material and a binary alloy material of the third material can be used. In the metal halide of the first material and the second material (or the third material) that are physically separated from the front end of the reaction furnace as described above, the metal halide of the first material Is held at 500 to 800 ° C., and the second substance (or third substance) is preferably held at 800 to 1200 ° C. In the case of nanowires, the substrate is held at 700 to 1100 ° C. In this case, the substrate is preferably held at 100 to 200 ° C. At this time, when the temperature control device constituting the reactor is a single, the precursor is positioned in a uniform zone in the tube, and the distance between the precursor and the uniform zone is adjusted to adjust the distance between the precursor and the uniform zone. The temperature can be adjusted by positioning the substance or substrate. Moreover, when providing a heating body and a temperature control apparatus separately, the temperature which it is going to hold | maintain can be adjusted using a temperature control apparatus and a heating body, respectively.

前記第1物質または第2物質のハロゲン化金属は、フッ化金属、塩化金属、臭化金属またはヨウ化金属から選択されたものであり、好ましくは、ハロゲン化銀、ハロゲン化金、ハロゲン化コバルト、ハロゲン化パラジウムまたはハロゲン化テルルである。前記ハロゲン化銀は、フッ化銀、塩化銀、臭化銀またはヨウ化銀から選択されたものであり、前記ハロゲン化金は、フッ化金、塩化金、臭化金またはヨウ化金から選択されたものであり、前記ハロゲン化コバルトは、フッ化コバルト、塩化コバルト、臭化コバルトまたはヨウ化コバルトから選択されたものであり、前記ハロゲン化パラジウムは、フッ化パラジウム、塩化パラジウム、臭化パラジウムまたはヨウ化パラジウムから選択されたものであり、前記ハロゲン化テルルは、フッ化テルル、塩化テルル、臭化テルルまたはヨウ化テルルから選択されたものである。   The metal halide of the first substance or the second substance is selected from metal fluoride, metal chloride, metal bromide or metal iodide, preferably silver halide, gold halide, cobalt halide Palladium halide or tellurium halide. The silver halide is selected from silver fluoride, silver chloride, silver bromide or silver iodide, and the gold halide is selected from gold fluoride, gold chloride, gold bromide or gold iodide. The cobalt halide is selected from cobalt fluoride, cobalt chloride, cobalt bromide or cobalt iodide, and the palladium halide is palladium fluoride, palladium chloride, palladium bromide. Or, it is selected from palladium iodide, and the tellurium halide is selected from tellurium fluoride, tellurium chloride, tellurium bromide or tellurium iodide.

前記第1物質または第2物質の金属酸化物は、好ましくは、酸化銀、酸化金、酸化コバルト、酸化パラジウムまたは酸化テルルである。このとき、前記酸化金、酸化コバルト、酸化パラジウムまたは酸化テルルは、常温常圧下で、熱力学的に安定した量論比を有する酸化物であることがあり、金属による点欠陥または酸素による点欠陥に起因する前記の安定した量論比を有していないこともある。   The metal oxide of the first substance or the second substance is preferably silver oxide, gold oxide, cobalt oxide, palladium oxide or tellurium oxide. At this time, the gold oxide, cobalt oxide, palladium oxide or tellurium oxide may be an oxide having a thermodynamically stable stoichiometric ratio at normal temperature and pressure, and may be a point defect due to metal or a point defect due to oxygen. May not have the above-mentioned stable stoichiometric ratio.

前記第1物質または第2物質の金属物質は、好ましくは、銀、金、コバルト、パラジウムまたはテルルである。   The metal material of the first material or the second material is preferably silver, gold, cobalt, palladium, or tellurium.

前記第3物質の二元合金物質は、好ましくは、PdとAuの合金、CoとAgの合金、AgとTeの合金、またはBiとTeの合金であり、前記PdとAuの合金、CoとAgの合金、またはAgとTeの合金は金属間化合物、化合物、固溶体であることができる。また、前記合金の組成は、製造しようとするナノワイヤまたはナノベルトの組成と類似することが好ましいが、製造しょうとするナノワイヤまたはナノベルトの組成と異なっても構わない。   The binary alloy material of the third material is preferably an alloy of Pd and Au, an alloy of Co and Ag, an alloy of Ag and Te, or an alloy of Bi and Te, and the alloy of Pd and Au, Co and The alloy of Ag or the alloy of Ag and Te can be an intermetallic compound, a compound, or a solid solution. Further, the composition of the alloy is preferably similar to the composition of the nanowire or nanobelt to be manufactured, but may be different from the composition of the nanowire or nanobelt to be manufactured.

また、前記半導体または不導体の単結晶基板は、前記の熱処理条件において、化学的/熱的に安定した半導体または不導体であれば、全てが使用可能とするが、好ましくは、シリコン単結晶、ゲルマニウム単結晶、または、シリコンゲルマニウム単結晶から選択された4族単結晶、ガリウム砒素単結晶、インジウムリン単結晶、または、ガリウムリン単結晶から選択された3−5族単結晶、2−6族単結晶、4−6族単結晶、サファイア単結晶または二酸化ケイ素単結晶から選択された単結晶基板を使用することが好ましい。   The semiconductor or non-conductor single crystal substrate can be used as long as it is a chemically / thermally stable semiconductor or non-conductor under the above heat treatment conditions, but preferably a silicon single crystal, Group 4 single crystal selected from germanium single crystal or silicon germanium single crystal, Group 3-5 single crystal selected from gallium arsenide single crystal, Indium phosphorus single crystal, or Gallium phosphorus single crystal, Group 2-6 It is preferable to use a single crystal substrate selected from a single crystal, a group 4-6 single crystal, a sapphire single crystal or a silicon dioxide single crystal.

しかし、前記基板は、単純に基板上部においてナノワイヤまたはナノベルトが形成される空間を提供する役割を行うだけであるため、必要によって上述した単結晶基板物質の多結晶体を使用しても良い。   However, since the substrate simply serves to provide a space in which nanowires or nanobelts are formed on the upper portion of the substrate, a polycrystalline body of the above-described single crystal substrate material may be used if necessary.

本発明の製造方法の優秀性を実験を通じて立証するために、本発明の製造方法に従って、PdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)単結晶ナノワイヤ、CoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤ、Ag2Te単結晶ナノワイヤ及びBi1Te1単結晶ナノベルトをそれぞれ製造(実施例1、2、3及び4)した。 In order to prove the superiority of the manufacturing method of the present invention through experiments, according to the manufacturing method of the present invention, Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) single crystal nanowire, Co y Ag 1-y (where y is 0.01 ≦ y ≦ 0.5) single-crystal nanowires, Ag 2 Te single-crystal nanowires, and Bi 1 Te 1 single-crystal nanobelts were manufactured (Examples 1, 2, 3, and 4), respectively. .

下記の実施例1は、ハロゲン化前駆物質を使用せずに、二元合金ナノワイヤを製造する代表的な実施例であり、同実施例2は、ハロゲン化前駆物質を使用して二元合金ナノワイヤを製造する代表的な実施例であり、同実施例3は、製造しようとする二元合金ナノワイヤの二元合金物質を使用して二元合金ナノワイヤを製造する代表的な実施例であり、同実施例4は、製造しようとする二元合金ナノベルトの二元合金物質を使用して二元合金ナノベルトを製造する代表的な実施例である。   Example 1 below is a representative example of producing a binary alloy nanowire without using a halogenated precursor, and Example 2 is a binary alloy nanowire using a halogenated precursor. Example 3 is a representative example of manufacturing a binary alloy nanowire using the binary alloy material of the binary alloy nanowire to be manufactured. Example 4 is a representative example of manufacturing a binary alloy nanobelt using the binary alloy material of the binary alloy nanobelt to be manufactured.

上述の後記する実施例3においては、前駆物質として二元合金物質(Ag2Te)のみを使用しているが、二元合金物質(Ag2Te)と金属(Ag)または二元合金物質と金属酸化物(Ag23)とを混合して使用することができる。また、後記する実施例4においては、前駆物質として二元合金物質(Bi1Te1)のみを使用しているが、二元合金物質(Bi1Te1)と金属(Bi)または二元合金物質と金属酸化物(Bi23)とを混合して使用することができる。 In Example 3 described later, only a binary alloy material (Ag 2 Te) is used as a precursor, but a binary alloy material (Ag 2 Te) and a metal (Ag) or a binary alloy material are used. A metal oxide (Ag 2 O 3 ) can be mixed and used. In Example 4 to be described later, only a binary alloy material (Bi 1 Te 1 ) is used as a precursor, but a binary alloy material (Bi 1 Te 1 ) and a metal (Bi) or a binary alloy are used. A substance and a metal oxide (Bi 2 O 3 ) can be mixed and used.

(実施例1)
反応炉において、気相輸送法によりPdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)単結晶ナノワイヤを合成した。
Example 1
In a reaction furnace, Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) single crystal nanowires were synthesized by a vapor transport method.

前記反応炉は、前端部と後端部に区別されるとともに、個別的に加熱体と温度調節装置を設けて構成されている。反応炉内の管は、直径1インチ、長さ60cmサイズの石英材質のものを使用した。   The reactor is divided into a front end portion and a rear end portion, and is configured by individually providing a heating body and a temperature control device. The tube in the reactor was made of quartz material having a diameter of 1 inch and a length of 60 cm.

反応炉の前端部の中に、前駆物質であるAu23(Sigma−Aldrich社、334057製品)0.03gとPdO(Sigma−Aldrich社、203971製品)0.03gとを混合させた混合物を収納した高純度アルミナ材質のボート型容器を位置させた。また、反応炉の後端部の中には、サファイア単結晶基板(表面0001)を位置させた。アルゴン気体は、反応炉の前端部から導入されて反応炉の後端部に排気される。なお、反応炉の後端部には真空ポンプが設置され、該真空ポンプを利用して石英管内の圧力を5torrに保持し、MFC(Mass Flow Controller)を利用して150sccmのArが流れるようにした。 A mixture obtained by mixing 0.03 g of a precursor Au 2 O 3 (Sigma-Aldrich, 334057 product) and 0.03 g of PdO (Sigma-Aldrich, 203971 product) in the front end of the reactor. The housed boat container made of high-purity alumina was positioned. A sapphire single crystal substrate (surface 0001) was positioned in the rear end of the reactor. Argon gas is introduced from the front end of the reactor and exhausted to the rear end of the reactor. A vacuum pump is installed at the rear end of the reactor so that the pressure in the quartz tube is maintained at 5 torr using the vacuum pump so that 150 sccm of Ar flows using an MFC (Mass Flow Controller). did.

反応炉の前端部(前駆物質が収納されたアルミナボート)の温度は、1100℃に保持し、反応炉の後端部(シリコン基板)の温度は、950℃に保持した状態で30分間の熱処理によって、PdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)単結晶ナノワイヤを製造した。 The temperature at the front end of the reactor (alumina boat containing the precursor) is maintained at 1100 ° C., and the temperature at the rear end of the reactor (silicon substrate) is maintained at 950 ° C. for 30 minutes. Thus, Pd x Au 1-x (wherein x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) single crystal nanowires were manufactured.

(実施例2)
反応炉において、気相輸送法により、CoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤを合成した。
(Example 2)
In the reaction furnace, Co y Ag 1-y (where y is 0.01 ≦ y ≦ 0.5) single crystal nanowires were synthesized by a vapor transport method.

前記実施例1と同様に構成されている反応炉を使用した。   A reactor configured in the same manner as in Example 1 was used.

前駆物質としてCoCl2(Sigma−Aldrich社、449776製品)0.01gとAg2O(Sigma−Aldrich社、22163製品)0.3gを使用し、前記 CoCl2とAg2Oをそれぞれ高純度アルミナ材質のボート型容器に収納して反応炉の前端部に位置させた。また、反応炉の後端部の中には、Si単結晶基板(表面100)を位置させた。また、前記反応炉の前端部の中にAu23が収納されたアルミナるつぼを位置させた。 CoCl 2 (Sigma-Aldrich, 449776 product) 0.01 g and Ag 2 O (Sigma-Aldrich, 22163 product) 0.3 g were used as precursors, and the CoCl 2 and Ag 2 O were each made of high-purity alumina material. Was placed in a boat-type container and positioned at the front end of the reactor. In addition, a Si single crystal substrate (surface 100) was positioned in the rear end of the reactor. Further, an alumina crucible containing Au 2 O 3 was positioned in the front end of the reactor.

アルゴン気体は、反応炉の前端部から導入されて反応炉の後端部に排気される。また、反応炉の後端部には真空ポンプが設置され、該真空ポンプを利用して石英管内の圧力を15torrに保持し、MFCを利用して500sccmのArが流れるようにした。   Argon gas is introduced from the front end of the reactor and exhausted to the rear end of the reactor. A vacuum pump was installed at the rear end of the reactor, and the pressure inside the quartz tube was maintained at 15 torr using the vacuum pump so that 500 sccm of Ar flowed using MFC.

反応炉の前端部(反応炉の中の位置)の温度は、1000℃に保持して前記Ag2Oが収納されたアルミナるつぼが1000℃に保持されるようにし、前記Ag2Oが収納されたアルミナるつぼの位置を基準にして4cmの間隔をおいて、前記CoCl2が収納されたアルミナるつぼを位置させて、前記CoCl2が収納されたアルミナるつぼが650℃の温度を保持するようにするとともに、反応炉の後端部(シリコン基板)の温度は、800℃を保持した状態で30分間の熱処理によってCoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤを製造した。本実施例の理解のために、実施例2の前駆物質及び基板における熱処理の構成を図1に示した。 The temperature of the front end of the reactor (position in the reactor) is kept at 1000 ° C. so that the alumina crucible containing the Ag 2 O is kept at 1000 ° C., and the Ag 2 O is contained. The alumina crucible containing the CoCl 2 is positioned at an interval of 4 cm with respect to the position of the alumina crucible so that the alumina crucible containing the CoCl 2 maintains a temperature of 650 ° C. At the same time, the temperature of the rear end (silicon substrate) of the reactor is kept at 800 ° C. for 30 minutes by heat treatment for 30 minutes to produce Co y Ag 1-y (where y is 0.01 ≦ y ≦ 0.5) single crystal. Nanowires were manufactured. In order to understand this example, the structure of the heat treatment in the precursor and substrate of Example 2 is shown in FIG.

(実施例3)
反応炉において気相輸送法によりAg2Te単結晶ナノワイヤを合成した。
(Example 3)
Ag 2 Te single crystal nanowires were synthesized by a vapor transport method in a reaction furnace.

前記実施例1と同様に構成されている反応炉を使用した。   A reactor configured in the same manner as in Example 1 was used.

反応炉の前端部の中に、前駆物質であるAg2Te(Sigma−Aldrich社、400645製品)0.05gが収納された高純度アルミナ材質のボート型容器を位置させた。また反応炉の後端部の中には、シリコン単結晶基板(表面100)を位置させた。アルゴン気体は、反応炉の前端部から導入されて反応炉の後端部に排気される。また、反応炉の後端部には真空ポンプが設置され、前記真空ポンプを利用して石英管内の圧力を10torrに保持し、MFCを利用して200sccmのArが流れるようにした。 A boat-type vessel made of high-purity alumina material in which 0.05 g of Ag 2 Te (Sigma-Aldrich, 400635 product) as a precursor was accommodated was positioned in the front end of the reaction furnace. A silicon single crystal substrate (surface 100) was positioned in the rear end of the reactor. Argon gas is introduced from the front end of the reactor and exhausted to the rear end of the reactor. A vacuum pump was installed at the rear end of the reactor, and the pressure inside the quartz tube was maintained at 10 torr using the vacuum pump, and 200 sccm of Ar was allowed to flow using MFC.

反応炉の前端部(前駆物質が収納されたアルミナボート)の温度は、1000℃に保持し、反応炉の後端部(シリコン基板)の温度は、800℃に保持した状態で30分間の熱処理によって、Ag2Te単結晶ナノワイヤを製造した。 The temperature of the front end of the reactor (alumina boat containing the precursor) is kept at 1000 ° C., and the temperature of the rear end of the reactor (silicon substrate) is kept at 800 ° C. for 30 minutes. Produced Ag 2 Te single-crystal nanowires.

(実施例4)
反応炉において、気相輸送法によりBi1Te1単結晶ナノベルトを合成した。
Example 4
In the reaction furnace, Bi 1 Te 1 single crystal nanobelts were synthesized by a vapor transport method.

前記実施例1と同様に構成されている反応炉を使用した。   A reactor configured in the same manner as in Example 1 was used.

反応炉の前端部の中に、前駆物質であるBi2Te3(Alfa Aesar社、44077製品)0.05gが収納された高純度アルミナ材質のボート型容器を位置させた。また、反応炉の後端部の中には、シリコン単結晶基板(表面100)を位置させた。アルゴン気体は、反応炉の前端部から導入されて反応炉の後端部に排気される。また、反応炉の後端部には真空ポンプが設置され、前記真空ポンプを利用して石英管内の圧力を10torrに保持し、MFCを利用して200sccmのArが流れるようにした。反応炉の前端部(前駆物質が収納されたアルミナボート)の温度は、600℃に保持し、反応炉の後端部(シリコン基板)の温度は、150℃に保持した状態で30分間の熱処理によって、Bi1Te1単結晶ナノベルトを製造した。 A boat-type vessel made of high-purity alumina material containing 0.05 g of Bi 2 Te 3 (Alfa Aesar, 44077 product) as a precursor was placed in the front end of the reactor. A silicon single crystal substrate (surface 100) was positioned in the rear end of the reactor. Argon gas is introduced from the front end of the reactor and exhausted to the rear end of the reactor. A vacuum pump was installed at the rear end of the reactor, and the pressure inside the quartz tube was maintained at 10 torr using the vacuum pump, and 200 sccm of Ar was allowed to flow using MFC. The temperature of the front end of the reactor (alumina boat containing the precursor) is maintained at 600 ° C., and the temperature of the rear end of the reactor (silicon substrate) is maintained at 150 ° C. for 30 minutes. Bi 1 Te 1 single crystal nanobelts were manufactured by

以上、前記実施例1〜4によって製造された二元合金単結晶ナノワイヤ及びナノベルトを分析して、本発明の製造方法によって製造された二元合金単結晶ナノ構造体の品質、形状及び純度などを調査・分析した。   As described above, the binary alloy single crystal nanowires and nanobelts manufactured according to Examples 1 to 4 are analyzed, and the quality, shape, purity, and the like of the binary alloy single crystal nanostructures manufactured by the manufacturing method of the present invention are determined. Investigated and analyzed.

先ず、図2〜図5は、実施例1を通じて製造されたPdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)単結晶ナノワイヤを分析・測定した結果である。 First, FIGS. 2 to 5 show the results of analyzing and measuring Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) single crystal nanowires manufactured through Example 1. FIG.

図2は、サファイア単結晶基板上にて製造されたPdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)ナノワイヤのSEM写真である。図2から分るように、多量のナノワイヤの直径が50〜150nm程度であり、30um以上(30〜50um)の長さを有する均一なサイズでサファイア単結晶基板と分離されて製造されていることを分る。また、ナノワイヤの長手軸方向に真直ぐ伸びた形状を有し、ナノワイヤ同士の固まりがなく個別的に分離可能のナノワイヤが製造されるとともに、ナノワイヤの長手軸が基板の表面に対して略垂直状の配向性を有していることを分る。 FIG. 2 is an SEM photograph of Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) nanowires manufactured on a sapphire single crystal substrate. As can be seen from FIG. 2, the diameter of a large amount of nanowires is about 50 to 150 nm, and is manufactured separately from a sapphire single crystal substrate with a uniform size having a length of 30 μm or more (30 to 50 μm). I understand. In addition, nanowires having a shape extending straight in the longitudinal direction of the nanowires and capable of being individually separated without the aggregation of the nanowires are manufactured, and the longitudinal axis of the nanowires is substantially perpendicular to the surface of the substrate. It turns out that it has orientation.

図3は、PdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)ナノワイヤのXRD(X−Ray Diffraction)による結果を示している。前記図3の回折結果は、Pd金属ともAu金属とも一致しない結晶性を有していることを分る。図4のTEM装備に装着されたEDS(Energy Dispersive Spectroscopy)を利用したナノワイヤの成分分析結果である。ここで分るように、グリッドのような測定装備の特性上、付随的に測定された物質を除外すれば、製造されたナノワイヤがPdとAgだけでなっていることを確認することができる。また、本発明の製造方法によって製造された多数のナノワイヤをTEM装備に装着されたEDSによる分析の結果、PdxAu1-xのナノワイヤが製造され、前記xは0.01≦x≦0.99の組成を有していることを分る。 FIG. 3 shows the result of XRD (X-Ray Diffraction) of Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) nanowires. The diffraction result of FIG. 3 shows that the Pd metal and the Au metal have crystallinity that does not match. FIG. 5 is a component analysis result of nanowires using EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) attached to the TEM equipment of FIG. 4. FIG. As can be seen here, it is possible to confirm that the manufactured nanowire is composed of only Pd and Ag by excluding the incidentally measured substances due to the characteristics of the measurement equipment such as the grid. In addition, as a result of analysis by EDS in which a large number of nanowires manufactured by the manufacturing method of the present invention are mounted on a TEM equipment, nanowires of Pd x Au 1-x are manufactured, where x is 0.01 ≦ x ≦ 0. It is found that it has a composition of 99.

図5は、PdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)ナノワイヤのTEM分析結果であり、図5(a)はナノワイヤの暗視野像(dark field image)であり、図5(b)は図5(a)におけるナノワイヤの高倍率TEM写真であり、図5(c)は図5(a)のナノワイヤのSAED(Selected Area Electron Diffraction)パターンである。図5(a)及び図5(b)を通じて、滑らかな表面を有し、均一の太さのナノワイヤが形成されていることを確認することができ、図5(c)を通じては、製造されたナノワイヤが面心立方構造を有することと、[100]方向の成長方向を有する単結晶体であることを確認することができる。 FIG. 5 is a TEM analysis result of Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) nanowire, and FIG. 5A is a dark field image of the nanowire. 5 (b) is a high-magnification TEM photograph of the nanowire in FIG. 5 (a), and FIG. 5 (c) is a SAED (Selected Area Electron Diffraction) pattern of the nanowire in FIG. 5 (a). Through FIG. 5A and FIG. 5B, it can be confirmed that nanowires having a smooth surface and a uniform thickness are formed, and manufactured through FIG. 5C. It can be confirmed that the nanowire has a face-centered cubic structure and a single crystal having a growth direction of [100].

前記図2〜図5の結果を通じて、PdとAuが固溶体をなした面心立方構造の特徴を有する単結晶体としての高品質かつ欠陥のない完璧な形状のナノワイヤが製造されていることを確認することができる。   Through the results shown in FIGS. 2 to 5, it is confirmed that a nanowire having a perfect shape and high quality as a single crystal having a feature of a face-centered cubic structure in which Pd and Au form a solid solution is manufactured. can do.

図6〜図8は、実施例2によって製造されたCoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤを分析・測定した結果である。 6 to 8 show the results of analysis and measurement of Co y Ag 1-y (where y is 0.01 ≦ y ≦ 0.5) single crystal nanowires manufactured according to Example 2. FIG.

図6は、シリコン単結晶基板上に製造されたCoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤのSEM写真である。図6から分るように、ナノワイヤとプレートが同時に製造され、図6の左側上部に図示した高倍率SEM写真から分るように、直径が200〜300nm程度であり、数um以上の長さを有する均一なサイズのナノワイヤがサファイア単結晶基板と分離されて多量に製造されていることを確認することができる。長手軸方向に真直ぐ伸びた形状を有し、ナノワイヤ同士の固まりがなく個別的に分離可能のナノワイヤが製造されていることを確認することができる。図7のXRD回折結果から分るように、製造されたナノワイヤが面心立方構造(FCC)を有し、バルクAgの回折結果と一致していることを分る。 FIG. 6 is an SEM photograph of Co y Ag 1-y (where y is 0.01 ≦ y ≦ 0.5) single crystal nanowires manufactured on a silicon single crystal substrate. As can be seen from FIG. 6, the nanowire and the plate are manufactured at the same time. As can be seen from the high-magnification SEM photograph shown in the upper left part of FIG. 6, the diameter is about 200 to 300 nm and the length is several um or more. It can be confirmed that the nanowires of uniform size are separated from the sapphire single crystal substrate and are manufactured in large quantities. It can be confirmed that nanowires that have a shape extending straight in the longitudinal axis direction and that are not separated from each other and that can be individually separated are manufactured. As can be seen from the XRD diffraction results of FIG. 7, it can be seen that the manufactured nanowires have a face-centered cubic structure (FCC) and are consistent with the diffraction results of bulk Ag.

図8は、CoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)ナノワイヤの暗視野像であり、図8の左側下部に図示された挿入図面は、図8のナノワイヤのSAEDパターンである。図8の結果から分るように、ナノワイヤが面心立方構造(FCC)の[01−1]成長方向を有する単結晶体であることを分る。 FIG. 8 is a dark field image of the Co y Ag 1-y (where y is 0.01 ≦ y ≦ 0.5) nanowire, and the inset shown in the lower left part of FIG. 8 shows the nanowire of FIG. SAED pattern. As can be seen from the results of FIG. 8, it is understood that the nanowire is a single crystal having a [01-1] growth direction of a face-centered cubic structure (FCC).

図9は、TEM装備に装着されたEDSを利用したナノワイヤの成分分析結果であり、図9の(a)は図9のナノワイヤのAg EDS mappingの結果であり、図9の(b)は図9のナノワイヤのCo EDS mappingの結果である。図9の(c)は図9のナノワイヤの上部に表示した白の四角形部分のEDS結果であり、図9の(d)は同じく下部に表示した白の四角形部分のEDS結果である。図9の(a)〜(d)から分るように、グリッドのような測定装備の特性上、付随的に測定された物質を除外すれば、製造されたナノワイヤがCoとAgだけで構成され、CoとAgがナノワイヤ全体に亘って均一に分布されていることを分る。また、本発明の製造方法によって製造された多数のナノワイヤのEDSによる分析結果、CoyAg1-yのナノワイヤが製造され、前記yは0.01≦y≦0.5の組成を有していることを分る。 FIG. 9 shows the component analysis result of the nanowire using EDS mounted on the TEM equipment, FIG. 9A shows the result of Ag EDS mapping of the nanowire of FIG. 9, and FIG. 9B shows the result of FIG. It is a result of Co EDS mapping of 9 nanowires. 9C shows the EDS result of the white square portion displayed on the upper part of the nanowire of FIG. 9, and FIG. 9D shows the EDS result of the white square portion displayed on the lower side. As can be seen from FIGS. 9A to 9D, if the materials measured incidentally are excluded due to the characteristics of the measurement equipment such as the grid, the manufactured nanowires are composed of only Co and Ag. It can be seen that Co and Ag are uniformly distributed throughout the nanowire. The analysis results of a large number of nanowires EDS manufactured by the manufacturing method of the present invention, the nanowires produced in Co y Ag 1-y, wherein y is a composition of 0.01 ≦ y ≦ 0.5 I know that.

図6〜図9の結果を通じてCoとAgが固溶体をなした面心立方構造を有する単結晶体としての高品質かつ完璧な形状のナノワイヤが製造される。   Through the results shown in FIGS. 6 to 9, a high-quality and perfect-shaped nanowire is manufactured as a single crystal having a face-centered cubic structure in which Co and Ag form a solid solution.

図10〜図13は、実施例2を通じて製造されたAg2Teナノワイヤに対する測定結果である。 10 to 13 show measurement results for Ag 2 Te nanowires manufactured through Example 2. FIG.

図10は、サファイア単結晶基板上に製造されたAg2TeナノワイヤのSEM写真であり、図10から分るように多量のナノワイヤの直径が150〜200nm程度であり、数um以上の長さを有する均一なサイズでサファイア単結晶基板と分離されて製造されていることを分る。また、ナノワイヤの長手軸方向に真直ぐ伸びた形状を有し、ナノワイヤ同士の固まりがなく個別的に分離可能のナノワイヤが製造されている。図11のXRDによる結果を通じてバルクのAg2Teと同一の構造を有する単純な単斜晶構造の化合物であるAg2Teナノワイヤが製造されていることを分る。 FIG. 10 is an SEM photograph of Ag 2 Te nanowires manufactured on a sapphire single crystal substrate. As can be seen from FIG. 10, the diameter of a large amount of nanowires is about 150 to 200 nm, and the length is several um or more. It can be seen that the sapphire single crystal substrate has a uniform size and is manufactured separately. In addition, nanowires that have a shape that extends straight in the longitudinal direction of the nanowires and that can be separated individually without the aggregation of the nanowires are manufactured. It can be seen that Ag 2 Te nanowires, which are simple monoclinic compounds having the same structure as bulk Ag 2 Te, are produced through the XRD results of FIG.

図12は、Ag2TeナノワイヤのTEM分析結果であり、図12(a)はナノワイヤの暗視野像及びSAEDパターンであり、図12(b)は、図12(a)のナノワイヤのHRTEM(High Resolution Transmission Microscopy)写真であり、図12(b)の右側上部に挿入されたパターンは、図12(b)の高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform)パターンである。図12(a)を通じて滑らかな表面を有し、均一なサイズのナノワイヤが形成され、製造されたナノワイヤが[−302]成長方向を有する単純単斜晶構造の単結晶体であることを確認することができる。図12(b)のHRTEM写真を通じて製造されたナノワイヤが欠陥のない高品質の単結晶体であり、ナノワイヤの(010)面間距離がバルクのAg2Te(010)面間距離と同一の4.46Aであることを確認することができる。図13のTEM装備に付着されたEDSを利用したナノワイヤの成分分析結果を通じて分るように、グリッドのように測定装備の特性上、付随的に測定された物質を除外すると、製造されたナノワイヤがAgとTeだけで構成され、AgとTeの組成比が2:1であることを確認することができる。 FIG. 12 is a TEM analysis result of the Ag 2 Te nanowire, FIG. 12A is a dark field image and a SAED pattern of the nanowire, and FIG. 12B is a HRTEM (High) of the nanowire of FIG. It is a Resolution Transmission Microscopy photograph, and the pattern inserted in the upper right part of FIG. 12B is the Fast Fourier Transform pattern of FIG. 12B. Through FIG. 12A, it is confirmed that a nanowire having a smooth surface, a uniform size nanowire is formed, and the manufactured nanowire is a simple monoclinic single crystal having a [−302] growth direction. be able to. The nanowire manufactured through the HRTEM photograph of FIG. 12B is a high-quality single crystal body having no defects, and the distance between the (010) planes of the nanowire is the same as the distance between the bulk Ag 2 Te (010) planes. .46A can be confirmed. As can be seen from the result of component analysis of nanowires using EDS attached to the TEM equipment of FIG. 13, if the incidentally measured substances are excluded due to the characteristics of the measurement equipment such as a grid, the manufactured nanowires It can be confirmed that it is composed only of Ag and Te, and the composition ratio of Ag and Te is 2: 1.

図10〜図13の結果によって、AgとTeが2:1の組成比を有する単純単斜晶構造の化合物であり、完璧な形状と高品質の単結晶体としてのAg2Teナノワイヤが製造されていることを分る。 10 to 13, a simple monoclinic structure compound in which Ag and Te have a composition ratio of 2: 1, and a perfect shape and high quality single crystal Ag 2 Te nanowires are manufactured. I know that.

図14はBi1Te1ナノベルトのTEM分析結果であり、(a)はナノベルトの暗視野像とSAEDパターンである。 FIG. 14 shows a TEM analysis result of the Bi 1 Te 1 nanobelt, and (a) shows a dark field image and an SAED pattern of the nanobelt.

図14の(a)を通じて滑らかな表面を有し、均一な太さのナノベルトが形成されていることを確認することができる。また、前記図14の(b)はナノベルトの高倍率TEM写真であり、挿入されたイメージは高速フーリエ変換のパターンである。   It can be confirmed through FIG. 14A that a nanobelt having a smooth surface and a uniform thickness is formed. FIG. 14B is a high-magnification TEM photograph of the nanobelt, and the inserted image is a fast Fourier transform pattern.

図14の(a)及び(b)によって合成されたナノベルトが六方晶系の構造を有し、[110]方向の成長方向を有する単結晶体であることを確認することができる。   It can be confirmed that the nanobelt synthesized by (a) and (b) of FIG. 14 has a hexagonal structure and is a single crystal having a growth direction of [110].

図15は、本発明の実施例4によって製造されたナノベルトのTEM装備に付着されたEDSを利用するナノベルトの成分分析結果である。   FIG. 15 is a result of component analysis of a nanobelt using EDS attached to a TEM equipment of a nanobelt manufactured according to Example 4 of the present invention.

図16は、本発明の実施例4によって製造されたナノベルトのXRDの結果を示したグラフ図である。   FIG. 16 is a graph showing the XRD results of the nanobelt manufactured according to Example 4 of the present invention.

本発明の実施例2の前駆物質及び基板の熱処理構成の模式図である。It is a schematic diagram of the heat processing structure of the precursor of Example 2 of this invention and a board | substrate. 本発明の実施例1によって製造されたナノワイヤのSEM写真図である。It is a SEM photograph figure of the nanowire manufactured by Example 1 of the present invention. 本発明の実施例1によって製造されたナノワイヤのXRD結果図である。It is a XRD result figure of the nanowire manufactured by Example 1 of this invention. 本発明の実施例1によって製造されたナノワイヤのTEM装備に付着されたEDSによる結果図である。FIG. 4 is a result diagram of an EDS attached to a TEM equipment of nanowires manufactured according to Example 1 of the present invention. 本発明の実施例1によって製造されたナノワイヤのTEM分析結果図であって、(a)はナノワイヤの暗視野像であり、(b)は(a)のナノワイヤの高倍率TEM写真図であり、(c)は(a)のナノワイヤのSAEDパターンを示した図面である。It is a TEM analysis result figure of the nanowire manufactured by Example 1 of the present invention, (a) is a dark field image of the nanowire, (b) is a high magnification TEM photograph of the nanowire of (a), (C) is a drawing showing the SAED pattern of the nanowire of (a). 本発明の実施例2によって製造されたナノワイヤのSEM写真図である。It is a SEM photograph figure of the nanowire manufactured by Example 2 of the present invention. 本発明の実施例2によって製造されたナノワイヤのXRDの結果図である。FIG. 6 is an XRD result diagram of a nanowire manufactured according to Example 2 of the present invention. 本発明の実施例2によって製造されたナノワイヤの暗視野像であって、図面左側の下部に挿入された図面はナノワイヤのSAEDパターンを示した図面である。FIG. 7 is a dark field image of a nanowire manufactured according to Example 2 of the present invention, and the drawing inserted in the lower part on the left side of the drawing shows a SAED pattern of the nanowire. 本発明の実施例2によって製造されたナノワイヤのTEM装備に付着されたEDSを利用したナノワイヤの成分分析結果図であって、(a)はナノワイヤのAg EDS mappingの結果図であり、(b)はナノワイヤのCo EDS mappingの結果図であり、(c)はナノワイヤの上部に表示した白の四角形部分のEDS結果図であり、(d)は下部に表示した白の四角形部分のEDS結果図である。FIG. 6 is a component analysis result diagram of nanowires using EDS attached to a TEM equipment of nanowires manufactured according to Example 2 of the present invention, wherein (a) is a diagram of Ag EDS mapping of nanowires; (b) Is the result of Co EDS mapping of the nanowire, (c) is the EDS result of the white square part displayed on the top of the nanowire, and (d) is the EDS result of the white square part displayed at the bottom. is there. 本発明の実施例3によって製造されたナノワイヤのSEM写真図である。It is a SEM photograph figure of the nanowire manufactured by Example 3 of the present invention. 本発明の実施例3によって製造されたナノワイヤのXRD結果図である。FIG. 6 is an XRD result diagram of nanowires manufactured according to Example 3 of the present invention. 本発明の実施例3によって製造されたナノワイヤのTEM分析結果図であって、(a)はナノワイヤの暗視野像及びSAEDパターンを示した図面であり、(b)は(a)のナノワイヤのHRTEM写真図であり、(b)の右側上部に挿入されたパターンは、(b)の高速フーリエ変換のパターンを示した図面である。FIG. 4 is a TEM analysis result diagram of nanowires manufactured according to Example 3 of the present invention, where (a) is a drawing showing a dark field image and SAED pattern of nanowires, and (b) is a HRTEM of nanowires of (a). The pattern inserted in the upper right part of (b) is a drawing showing the fast Fourier transform pattern of (b). 本発明の実施例3によって製造されたナノワイヤのTEM装備に付着されたEDSによる結果図である。FIG. 6 is a result diagram of an EDS attached to a TEM equipment of nanowires manufactured according to Example 3 of the present invention. Bi1Te1ナノベルトのTEM分析結果図であって、(a)はナノワイヤの暗視野像とSAEDパターンを示した図面である。A TEM analysis diagram of Bi 1 Te 1 nanobelt a diagram showing (a) shows nanowires dark field image and SAED pattern. 本発明の実施例4によって製造されたナノベルトのTEM装備に付着されたEDSを利用するナノベルトの成分分析結果図である。FIG. 6 is a component analysis result diagram of a nanobelt using EDS attached to a TEM equipment of a nanobelt manufactured according to Example 4 of the present invention. 本発明の実施例4によって製造されたナノベルトのXRDの結果を示すグラフ図である。It is a graph which shows the result of XRD of the nanobelt manufactured by Example 4 of this invention.

Claims (26)

二元合金ナノワイヤまたはナノベルトの前記二元合金を構成する1金属の金属酸化物、金属物質またはハロゲン化金属を含めてなる第1物質、前記二元合金を構成する他の金属の金属酸化物、金属物質またはハロゲン化金属を含めてなる第2物質、または、前記二元合金の二元合金物質を含めてなる第3物質において、
前記第1物質及び第3物質から選択された2つの物質、または、前記選択された2つの物質の混合物を前駆物質に用いて、
反応炉の前端部に位置させた前記前駆物質と、反応炉の後端部に位置させた半導体または不導体の単結晶基板を、不活性気体が流れる雰囲気下で熱処理し、前記単結晶基板上に二元合金(binary alloy)単結晶ナノワイヤまたはナノベルトを形成することを特徴とする二元合金ナノ構造体の製造方法。
A metal oxide of one metal constituting the binary alloy of the binary alloy nanowire or nanobelt, a first substance comprising a metal material or a metal halide, a metal oxide of another metal constituting the binary alloy, In a second substance comprising a metal substance or a metal halide, or a third substance comprising a binary alloy substance of the binary alloy,
Using two substances selected from the first substance and the third substance, or a mixture of the two selected substances as a precursor,
The precursor positioned at the front end of the reaction furnace and the semiconductor or non-conductor single crystal substrate positioned at the rear end of the reaction furnace are heat-treated in an atmosphere where an inert gas flows, A method for producing a binary alloy nanostructure comprising forming a binary alloy single crystal nanowire or a nanobelt.
前記前駆物質は、第1物質と第2物質との混合物、第1物質と第3物質との混合物、または、第3物質であることを特徴とする請求項1に記載の二元合金ナノ構造体の製造方法。   The binary alloy nanostructure according to claim 1, wherein the precursor is a mixture of a first material and a second material, a mixture of a first material and a third material, or a third material. Body manufacturing method. 前記第1物質または第2物質のハロゲン化金属は、フッ化金属(metal fluoride)、塩化金属(metal chloride)、臭化金属(metal bromide)またはヨウ化金属(metal iodide)から選択されることを特徴とする請求項1に記載の二元合金ナノ構造体の製造方法。   The metal halide of the first material or the second material may be selected from metal fluoride, metal chloride, metal bromide, or metal iodide. The method for producing a binary alloy nanostructure according to claim 1, wherein: 前記不活性気体は、前記反応炉の前端部から前記反応炉の後端部の方に10〜600sccm流すことを特徴とする請求項1に記載の二元合金ナノ構造体の製造方法。   2. The method for producing a binary alloy nanostructure according to claim 1, wherein the inert gas flows from 10 to 600 sccm from a front end portion of the reaction furnace toward a rear end portion of the reaction furnace. 前記熱処理は、2〜30torrの圧力下で実施されることを特徴とする請求項4に記載の二元合金ナノ構造体の製造方法。   The method of manufacturing a binary alloy nanostructure according to claim 4, wherein the heat treatment is performed under a pressure of 2 to 30 torr. 前記前駆物質は、500〜1200℃に保持されるとともに、前記単結晶基板は、700〜1100℃に保持されることを特徴とする請求項5に記載の二元合金ナノ構造体の製造方法。   The method for producing a binary alloy nanostructure according to claim 5, wherein the precursor is held at 500 to 1200 ° C, and the single crystal substrate is held at 700 to 1100 ° C. 前記前駆物質は、500〜1200℃に保持されるとともに、前記単結晶基板は、100〜200℃に保持されることを特徴とする請求項5に記載の二元合金ナノ構造体の製造方法。   The method for producing a binary alloy nanostructure according to claim 5, wherein the precursor is held at 500 to 1200 ° C, and the single crystal substrate is held at 100 to 200 ° C. 前記前駆物質が、前記第1物質のハロゲン化金属及び前記第2物質であり、前記第1物質のハロゲン化金属と前記第2物質とを物理的に分離して前記反応炉の前記前端部に位置させることを特徴とする請求項1に記載の二元合金ナノ構造体の製造方法。   The precursor is the metal halide of the first material and the second material, and physically separates the metal halide of the first material and the second material to form the front end of the reactor. The method for producing a binary alloy nanostructure according to claim 1, wherein the method is positioned. 前記第1物質のハロゲン化金属は、500〜800℃に保持され、前記第2物質は800〜1200℃に保持され、前記単結晶基板は、700〜1100℃に保持されることを特徴とする請求項8に記載の二元合金ナノ構造体の製造方法。   The metal halide of the first material is maintained at 500 to 800 ° C., the second material is maintained at 800 to 1200 ° C., and the single crystal substrate is maintained at 700 to 1100 ° C. The method for producing a binary alloy nanostructure according to claim 8. 前記第1物質または第2物質としての金属酸化物は、酸化銀、酸化金、酸化コバルト、酸化パラジウムまたは酸化テルルであることを特徴とする請求項1に記載の二元合金ナノ構造体の製造方法。   The metal alloy as the first substance or the second substance is silver oxide, gold oxide, cobalt oxide, palladium oxide, or tellurium oxide, The binary alloy nanostructure according to claim 1, Method. 前記第1物質または第2物質としての金属物質は、銀、金、コバルト、パラジウムまたはテルルであることを特徴とする請求項1に記載の二元合金ナノ構造体の製造方法。   The method for producing a binary alloy nanostructure according to claim 1, wherein the metal material as the first material or the second material is silver, gold, cobalt, palladium, or tellurium. 前記第1物質または第2物質としてのハロゲン化金属は、ハロゲン化銀、ハロゲン化金、ハロゲン化コバルト、ハロゲン化パラジウムまたはハロゲン化テルルであることを特徴とする請求項1に記載の二元合金ナノ構造体の製造方法。   The binary alloy according to claim 1, wherein the metal halide as the first substance or the second substance is silver halide, gold halide, cobalt halide, palladium halide or tellurium halide. A method for producing a nanostructure. 前記第3物質としての二元合金物質は、PdとAuの合金、CoとAgの合金、AgとTeの合金またはBiとTeの合金であることを特徴とする請求項1に記載の二元合金ナノ構造体の製造方法。   2. The binary according to claim 1, wherein the binary alloy material as the third material is an alloy of Pd and Au, an alloy of Co and Ag, an alloy of Ag and Te, or an alloy of Bi and Te. A method for producing an alloy nanostructure. 前記単結晶基板上に形成される二元合金単結晶ナノワイヤは、PdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)単結晶ナノワイヤ、CoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤ、Ag2Te単結晶ナノワイヤまたはBi1Te1単結晶ナノベルトであることを特徴とする請求項1に記載の二元合金ナノ構造体の製造方法。 The binary alloy single crystal nanowire formed on the single crystal substrate is a Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) single crystal nanowire, Co y Ag 1-y (where y Is a single-crystal nanowire, an Ag 2 Te single-crystal nanowire, or a Bi 1 Te 1 single-crystal nanobelt, wherein the binary alloy nanostructure according to claim 1 is manufactured. Method. 前駆物質を利用して触媒条件下での気相合成法によって製造された金属及び半金属から選択された2つの元素の単結晶体の固溶体、または単結晶体の化合物である二元合金ナノ構造体。   Binary alloy nanostructures that are single-crystal solid solutions or compounds of single crystals of two elements selected from metals and metalloids prepared by gas phase synthesis under catalytic conditions using precursors body. 前記前駆物質は、前記二元合金ナノワイヤまたはナノベルトを構成する1金属の金属酸化物、金属物質またはハロゲン化金属を含めてなる第1物質、前記二元合金を構成する他の金属の金属酸化物、金属物質またはハロゲン化金属を含めてなる第2物質、または前記二元合金の二元合金物質を含めてなる第3物質において、前記第1物質乃至第3物質から選択された2つの物質、または前記選択された2つの物質の混合物であることを特徴とする請求項15に記載の二元合金ナノ構造体。   The precursor includes a metal oxide of one metal constituting the binary alloy nanowire or nanobelt, a first material including a metal substance or a metal halide, and a metal oxide of another metal constituting the binary alloy. A second substance comprising a metal substance or a metal halide, or a third substance comprising a binary alloy substance of the binary alloy, two substances selected from the first substance to the third substance; The binary alloy nanostructure according to claim 15, wherein the binary alloy nanostructure is a mixture of the two selected substances. 前記気相合成法は、前記前駆物質が500〜1200℃に保持されるとともに、二元合金単結晶ナノワイヤが形成される基板が、700〜1100℃に保持され、2〜30torrの圧力下で前記前駆物質から前記基板の方に不活性気体を10〜600sccm流す熱処理であることを特徴とする請求項15に記載の二元合金ナノ構造体。   In the gas phase synthesis method, the precursor is held at 500 to 1200 ° C., and the substrate on which the binary alloy single crystal nanowire is formed is held at 700 to 1100 ° C., and the pressure is 2 to 30 torr. The binary alloy nanostructure according to claim 15, wherein the binary alloy nanostructure is a heat treatment in which an inert gas flows from a precursor to the substrate toward the substrate by 10 to 600 sccm. また、前記気相合成法は、前記前駆物質が500〜1200℃に保持されるとともに、二元合金単結晶ナノベルトが形成される基板が、100〜200℃に保持され、2〜30torrの圧力下で前記前駆物質から前記基板の方に不活性気体を10〜600sccm流す熱処理であることを特徴とする請求項15に記載の二元合金ナノ構造体。   In addition, the vapor phase synthesis method includes maintaining the precursor at 500 to 1200 ° C. and maintaining the substrate on which the binary alloy single crystal nanobelt is formed at 100 to 200 ° C. under a pressure of 2 to 30 torr. The binary alloy nanostructure according to claim 15, wherein the binary alloy nanostructure is a heat treatment in which an inert gas flows from the precursor to the substrate toward the substrate by 10 to 600 sccm. 前記二元合金ナノ構造体は、PdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)単結晶ナノワイヤ、CoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤ、Ag2Te単結晶ナノワイヤ、またはBi1Te1単結晶ナノベルトであることを特徴とする請求項15に記載の二元合金ナノ構造体。 The binary alloy nanostructure is composed of Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) single crystal nanowire, Co y Ag 1-y (where y is 0.01 ≦ y ≦ 0). .5) The binary alloy nanostructure according to claim 15, wherein the binary alloy nanostructure is a single crystal nanowire, an Ag 2 Te single crystal nanowire, or a Bi 1 Te 1 single crystal nanobelt. 前記PdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)単結晶ナノワイヤは、面心立方構造(FCC;Face Centered Cubic)であることを特徴とする請求項19に記載の二元合金ナノ構造体。 The Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) single crystal nanowire has a face centered cubic (FCC) structure, according to claim 19. Binary alloy nanostructure. 前記PdxAu1-x(前記xは0.01≦x≦0.99)単結晶ナノワイヤは、固溶体であることを特徴とする請求項20に記載の二元合金ナノ構造体。 21. The binary alloy nanostructure according to claim 20, wherein the Pd x Au 1-x (where x is 0.01 ≦ x ≦ 0.99) single crystal nanowire is a solid solution. 前記CoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤは、面心立方構造であることを特徴とする請求項19に記載の二元合金ナノ構造体。 The binary alloy nanostructure according to claim 19, wherein the Co y Ag 1-y (where y is 0.01 ≦ y ≦ 0.5) single crystal nanowire has a face-centered cubic structure. 前記CoyAg1-y(前記yは0.01≦y≦0.5)単結晶ナノワイヤは、固溶体であることを特徴とする請求項22に記載の二元合金ナノ構造体。 23. The binary alloy nanostructure according to claim 22, wherein the Co y Ag 1-y (where y is 0.01 ≦ y ≦ 0.5) single crystal nanowire is a solid solution. 前記Ag2Te単結晶ナノワイヤは、単純単斜晶構造(Simple monoclinic)であることを特徴とする請求項19に記載の二元合金ナノ構造体。 The Ag 2 Te single crystal nanowires, binary alloy nanostructure according to claim 19, characterized in that a simple monoclinic structure (Simple monoclinic). 前記Ag2Te単結晶ナノワイヤは、化合物であることを特徴とする請求項24に記載の二元合金ナノ構造体。 The binary alloy nanostructure according to claim 24, wherein the Ag 2 Te single crystal nanowire is a compound. 前記Bi1Te1単結晶ナノベルトは、六方晶系(hexagonal)の構造であることを特徴とする請求項19に記載の二元合金ナノ構造体。 The Bi 1 Te 1 single-crystalline metal nanobelt is binary alloy nanostructure according to claim 19, characterized in that the structure of hexagonal (hexagonal).
JP2008164209A 2007-07-09 2008-06-24 Binary alloy single crystal nanostructure and method for producing the same Expired - Fee Related JP4786687B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20070068548 2007-07-09
KR10-2007-0068548 2007-07-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009035474A true JP2009035474A (en) 2009-02-19
JP4786687B2 JP4786687B2 (en) 2011-10-05

Family

ID=40176078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008164209A Expired - Fee Related JP4786687B2 (en) 2007-07-09 2008-06-24 Binary alloy single crystal nanostructure and method for producing the same

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20090013824A1 (en)
JP (1) JP4786687B2 (en)
KR (1) KR100974606B1 (en)
DE (1) DE102008029784A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011502212A (en) * 2008-09-22 2011-01-20 韓国科学技術院 Metal single crystal nanoplate and manufacturing method thereof
WO2014046447A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 부산대학교 산학협력단 Metal single crystal in which metal element is substituted

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102149629B (en) * 2008-09-12 2016-06-01 Lg化学株式会社 Metal nanobelt and manufacture method thereof and conductive ink compositions and comprise the conductive membranes of this conductive ink compositions
DE102008043447A1 (en) * 2008-11-04 2010-05-06 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Single crystalline gold or palladium nanowire useful in electrical-, optical- or magnetic device or sensors, comprises a vertical or horizontal orientation to a surface of a single crystalline semi-conductive- or non-conductive substrate
TWI437106B (en) * 2008-12-03 2014-05-11 Tatung Co One dimension nano magnetic wires and manufacturing method thereof
US9017449B2 (en) * 2010-12-09 2015-04-28 Carestream Health, Inc. Nanowire preparation methods, compositions, and articles
WO2019109033A1 (en) 2017-12-01 2019-06-06 Fasetto, Inc. Systems and methods for improved data encryption
CN109440148A (en) * 2018-10-29 2019-03-08 钟祥博谦信息科技有限公司 A kind of preparation method and applications of palladium cobalt nanowire
CN112719281A (en) * 2020-12-04 2021-04-30 大连理工大学 Preparation method of cobalt magnetic metal nanowire with controllable size
KR102341177B1 (en) 2021-04-16 2021-12-17 장동익 Folding shower

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6444256B1 (en) * 1999-11-17 2002-09-03 The Regents Of The University Of California Formation of nanometer-size wires using infiltration into latent nuclear tracks
US6762331B2 (en) * 2001-06-07 2004-07-13 Postech Foundation Synthesis of organic nanotubes and synthesis of ultrathin nanowires using same as templates
JP2006043830A (en) * 2004-08-05 2006-02-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method and apparatus for growing nano crystal
JP2009517331A (en) * 2006-12-28 2009-04-30 インダストリー−アカデミック コオペレーション ファウンデーション ヨンセイ ユニバーシティ Nanowire manufacturing method using compressive stress

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100456016B1 (en) * 2002-01-10 2004-11-06 학교법인 포항공과대학교 A process for preparing a zinc oxide nanowire by metal organic chemical vapor deposition and a nanowire prepared therefrom
US7344753B2 (en) 2003-09-19 2008-03-18 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Nanostructures including a metal
US20070087470A1 (en) 2005-09-30 2007-04-19 Sunkara Mahendra K Vapor phase synthesis of metal and metal oxide nanowires
KR100772661B1 (en) * 2005-11-17 2007-11-01 학교법인 포항공과대학교 Preparation of nanowires by means of electromagnetic wave irradiation without using catalysts and nanowires prepared by the same
KR20070068548A (en) 2005-12-27 2007-07-02 주식회사 포스코 Laser welding method for hot rolled stainless steel coil

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6444256B1 (en) * 1999-11-17 2002-09-03 The Regents Of The University Of California Formation of nanometer-size wires using infiltration into latent nuclear tracks
US6762331B2 (en) * 2001-06-07 2004-07-13 Postech Foundation Synthesis of organic nanotubes and synthesis of ultrathin nanowires using same as templates
JP2006043830A (en) * 2004-08-05 2006-02-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method and apparatus for growing nano crystal
JP2009517331A (en) * 2006-12-28 2009-04-30 インダストリー−アカデミック コオペレーション ファウンデーション ヨンセイ ユニバーシティ Nanowire manufacturing method using compressive stress

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011502212A (en) * 2008-09-22 2011-01-20 韓国科学技術院 Metal single crystal nanoplate and manufacturing method thereof
WO2014046447A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 부산대학교 산학협력단 Metal single crystal in which metal element is substituted
KR101413607B1 (en) 2012-09-21 2014-07-08 부산대학교 산학협력단 metal single crystal substituted by a metal element

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008029784A1 (en) 2009-02-05
KR100974606B1 (en) 2010-08-06
JP4786687B2 (en) 2011-10-05
KR20090005972A (en) 2009-01-14
US20090013824A1 (en) 2009-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4786687B2 (en) Binary alloy single crystal nanostructure and method for producing the same
Wang et al. Zn nanobelts: a new quasi one-dimensional metal nanostructure
Liu et al. Self-assembly of [101 [combining macron] 0] grown ZnO nanowhiskers with exposed reactive (0001) facets on hollow spheres and their enhanced gas sensitivity
KR101126086B1 (en) Single Crystalline Metal Nanoplate and the Fabrication Method Thereof
Shen et al. A low-temperature n-propanol gas sensor based on TeO 2 nanowires as the sensing layer
Feng et al. Controlled growth and characterization of In2O3 nanowires by chemical vapor deposition
Kim et al. Epitaxy-driven vertical growth of single-crystalline cobalt nanowire arrays by chemical vapor deposition
Xu et al. Unconventional 0-, 1-, and 2-dimensional single-crystalline copper sulfide nanostructures
JP5318866B2 (en) Noble metal single crystal nanowire and method for producing the same
KR100906503B1 (en) Noble Metal Single Crystalline Nanowire and the Fabrication Method Thereof
US20100272951A1 (en) Twin-free single crystal noble-metal nano wire and fabrication method of twin-free single crystal noble-metal nano wire
Shen et al. Growth, doping, and characterization of ZnO nanowire arrays
Li et al. Controlled growth of 2D ultrathin Ga 2 O 3 crystals on liquid metal
KR100904204B1 (en) Ferromagnetic Single-crystalline Metal Nanowire and the Fabrication Method Thereof
JP2004359471A (en) Nanofiber or nanotube composed of group v transition metal di-chalcogenide crystal and method of manufacturing the same
EP2241534A2 (en) Method for manufacturing bismuth single crystal nonowires
KR101993365B1 (en) Method of manufacturing transition metal chalcogen compound
KR100952615B1 (en) Oriented Noble Metal Single Crystalline Nano-Wire and the Fabrication Method Thereof
Cheng et al. Interfaces determine the nucleation and growth of large NbS 2 single crystals
Wang et al. Self-organization of various “phase-separated” nanostructures in a single chemical vapor deposition
US20110008568A1 (en) Oriented noble metal single crystalline nanowire and preparation method thereof
WO2009005261A2 (en) Noble metal single crystalline nanowire and the fabrication method thereof
Fung et al. Indium oxide, tin oxide and indium tin oxide nanostructure growth by vapor deposition
Pillai Single Crystalline Highly Pure Long Ag2Te Nanowires for Thermoelectric Applications and its Structural Analysis.
KR20100136185A (en) Fabrication method of twin-free single crystalline ag nano-wire and the twin-free single crystalline ag nano-wire fabricated using thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110518

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110614

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110713

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4786687

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees