在半导体磷化铟表面上形成的表面定向纳米槽的电子显微照片。使用金催化的蒸汽 - 液固 - 固体蚀刻工艺形成纳米槽，并且它们的位置由沉积的金图谱定义。（信用：nist / nikoobakht）
在纳米圣林中，微小的金颗粒可以像雪气鼓风机一样操作，通过一类重要的半导体的表面层进行搅拌，以挖掘不同的直线路径。来自国家标准和技术研究所（NIST）和IBM的科学家报告的令人惊讶的挖沟能力是研究人员旨在利用制作有用设备的工具包的重要补充。
可预见的应用包括将激光器，传感器，波导和其他光学组件集成到现在用于疾病诊断，筛查实验材料和药物，DNA取量等的所谓的实验室内容。易于控制的，新的金催化过程用于创造纳米尺寸的通道模式的过程可以帮助从超小型结构的集合中塑造出完全的新技术。
初步研究结果开始作为柠檬 - 一种污染物导致的失败，阻碍了纳米线的预期形成 - 当扫描电子显微镜图像显示长的直线通道时，最终变成柠檬水。
“我们首先感到失望，”NIST Research Chemist Babak Nikoobakht说。“然后我们弄清楚水是过程中的污染物 - 一个问题是一件好事。”
那是因为，如在随后的实验中确定的，添加水蒸气为变换金纳米颗粒进入渠道挖掘机，而不是预期的电线制造商。从半导体的研究开始磷化铟，该团队删除了化学机制和必要条件，支撑了表面蚀刻过程。
首先，它们通过仅厚的金层选择性地涂覆半导体的表面来图案化半导体表面。加热后，薄膜崩溃了微小的颗粒这成为液滴。依赖性磷化铟溶于上述金纳米颗粒中，产生金合金。然后，加热水蒸气被引入系统中。在低于300摄氏度（572华氏度）的温度下，微小的金对合金颗粒，现在用水分子出现，蚀刻纳米级坑进入磷化铟铟。
但在440摄氏度（824华氏度）及以上，形成长V形纳米。通道遵循由晶体半导体中的规则重复的原子的定期重复的直线路径。在该过程中，铟和磷原子在金合金液滴表面上的水分子中与氧原子相互作用。氧化铟和磷蒸发，液滴前进，拾取更多的半导体原子以使其氧化。
结果是一系列晶体树丛。凹槽的尺寸对应于可以控制的液滴的尺寸。
实际上，液滴是驾驶室上的螺旋钻的化学等同物，而不是雪，通过半导体的顶部和喷射蒸发位，Nikoobakht解释说。
该团队在磷化镓和砷化铟中观察到相同的现象，通过组合来自周期表的第三和第五塔的元件形成的半导体的另外两个例子。该类中的复合半导体用于制造LED，以及用于通信，高速电子产品和许多其他应用。Nikoobakht认为，随着调整，蚀刻过程也可能用于在硅和其他材料上创造频道的模式。
研究人员建议，可控，快速灵活，“自下而上”通道制造过程显示在工业规模上使用的承诺。在他们的文章中，该团队描述了它们如何将流程用于蚀刻空心沟道的模式，如那些用于将液体的流动引导液体样品，微流体装置中的血液样品或芯片上的实验室。
提交：M2M（机器到机器）
