Nanometer-scale modification and welding of silicon and metallic nanowires with a high-intensity electron beam

Small

Volumn 1, Issue 12, 2005, Pages 1221-1229

  Xu, Shengyong ^a   Tian, Mingliang ^a   Wang, Jinguo ^a   Xu, Jian ^b   Redwing, Joan M ^a   Chan, Moses H W ^a  

^a PENNSYLVANIA STATE UNIVERSITY   (United States)

^b The Pennsylvania State University   (United States)

Author keywords

Electron beams; Nanostructures; Nanowires; Patterning; Welding

Indexed keywords

AMORPHIZATION; CRYSTALLINE MATERIALS; DIFFUSION; ELECTRON BEAMS; SEMICONDUCTOR MATERIALS; VAPORIZATION; WELDING;

METAL-SEMICONDUCTOR JUNCTIONS; NANOWIRES; PATTERNING; SURFACE DIFFUSION;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

METAL; METAL NANOPARTICLE; NANOMATERIAL; NANOWIRE; OXIDE; SILICON;

ARTICLE; CHEMISTRY; DIFFUSION; ELECTRICITY; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRON; INSTRUMENTATION; METHODOLOGY; NANOTECHNOLOGY; SURFACE PROPERTY; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY;

DIFFUSION; ELECTRIC WIRING; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRONS; METAL NANOPARTICLES; METALS; MICROSCOPY, ELECTRON, TRANSMISSION; NANOSTRUCTURES; NANOTECHNOLOGY; NANOWIRES; OXIDES; SILICON; SURFACE PROPERTIES;

EID: 33144486257     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.200500240     Document Type: Article

References (65)

1. a) Y. N. Xia, P. D. Yang, Y. G. Sun, Y. Y. Wu, B. Mayers, B. Gates, Y. D. Yin, F. Kim, Y. Q. Yan, Adv. Mater. 2003, 15, 353;
2. b) A. Govindaraj, C. N. R. Rao, in The Chemistry of Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications, Vol. 1 (Eds.: C. N. R. Rao, A. Müller, A. K. Cheetham), Wiley-VCH, Weinheim, 2004, pp. 208-284.
3. a) A. V. Herzog, P. Xiong, F. Sharifi, R. C. Dynes, Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 668;
4. b) C. N. Lau, N. Markovic, M. Bockrath, A. Bezryadin, M. Tinkham, Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 217003;
5. c) M. L. Tian, N. Kumar, S.Y. Xu, J. G. Wang, J. Kurtz, M. H. W. Chan, Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 076802.
6. a) X. F. Duan, Y. Huang, Y. Cui, J. F. Wang, C. M. Lieber, Nature 2001, 409, 66;
7. b) M. H. Huang, S. Mao, H. Feick, H. Q. Yan, Y.Y. Wu, H. Kind, E. Weber, R. Russo, P. D. Yang, Science 2001, 292, 1897.
8. a) J. M. Zuo, I. Vartanyants, M. Gao, R. Zhang, L. A. Nagahara, Science 2003, 300, 1419;
9. b) I. R. McBride, T. C. Kippeny, S. J. Pennycook, S. J. Rosenthal, Nano Lett. 2004, 4, 1279;
10. c) A. I. Persson, M.W. Larsson, S. Stenström, B. J. Ohlsson, L. Samuelson, L. R. Wallenberg, Nat. Mater. 2004, 3, 677;
11. d) Z. L. Wang, Microsc. Microanal. 2004, 10, 158.
12. D. Cherns, Surf. Sci. 1979, 90, 339.
13. a) M. Isaacson, A. Murray, J. Vac. Sci. Technol. 1981, 19, 1117;
14. b) A. Murray, M. Isaacson, I. Adesida, B. Whitehead, J. Vac. Sci. Technol. B 1988, 1, 1091.
15. a) C. J. Humphreys, T. J. Bullough, R. W. Devenish, D. M. Maher, P. S. Turner, Scanning Microsc. Suppl. 1990, 4, 185, and references therein;
16. b) P. S. Turner, T. J. Bullough, R. W. Devenish, D. M. Maher, C. J. Humphreys, Philos. Mag. Lett. 1990, 61, 181.
17. K. Niwase, W. Sigle, F. Phillipp, A. Seeger, Philos. Mag. Lett. 1996, 74, 167.
18. T. Kizuka, N. Tanaka, Philos. Mag. Lett. 1997, 76, 289, and references therein.
19. S. Takeda, K. Koto, S. Iijima, T. Ichihashi, Phys. Rev. Lett. 1997, 79, 2994.
20. A. J. Storm, J. H. Chen, X. S. Ling, H. W. Zandbergen, C. Dekker, Nat. Mater. 2003, 2, 537.
21. S. Bysakh, M. Shimojo, K. Mitsuishi, K. Furuya, J. Vac. Sci. Technol. B 2004, 22, 2620.
22. Y. Kondo, K. Takayanagi, Phys. Rev. Lett. 1997, 79, 3455.
23. M. Terrones, F. Banhart, N. Grobert, J.-C. Charlier, H. Terrones, P. M. Ajayan, Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 075505.
24. a) I. C. H. Spence, in High-Resolution Transmission Electron Microscopy and Associated Techniques (Eds.: P. R. Buseck, J. M. Cowley, L. Eyring), Oxford University Press, New York, 1988, pp. 129-189;
25. b) http://www.matter.org.uk/tem/electron_atom_interaction/ inelastic_scattering.htm
26. N. F. Eaton, Nucl. Eng. 1960, 19.
27. L. C. Liu, S. H. Risbud, J. Appl. Phys. 1994, 76, 4576.
28. T. Yokota, M. Murayama, J. M. Howe, Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 265 504.
29. S. D. Berger, I. G. Salsbury, R. H. Milne, D. Imeson, C. J. Humphreys, Philos. Mag. B 1987, 55, 341.
30. S. Takeda, J. Yamasaki, Phys. Rev. Lett. 1999, 83, 320.
31. F. Ercolessi, W. Andreoni, E. Tosatti, Phys. Rev. Lett. 1991, 66, 911.
32. A. N. Goldstein, C. M. Echer, A. P. Alivisatos, Science 1992, 256, 1425.
33. O. Gülseren, F. Ercolessi, E. Tosatti, Phys. Rev. B 1995, 51, 7377, and references therein.
34. a) Z. L. Wang, J. M. Petroski, T. C. Green, M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 6145;
35. b) S. Link, Z. L.Wang, M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 7868.
36. J. L. Wang, X. S. Chen, G. H. Wang, B. L. Wang, W. Lu, J. J. Zhao, Phys. Rev. B 2002, 66, 085408.
37. D. Y. Li, Y.Y. Wu, P. Kim, L. Shi, P. D. Yang, A. Majumdar, Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 2934.
38. a) K. K. Lew, J. M. Redwing, J. Cryst. Growth 2003, 254, 14;
39. b) S. Y. Xu, J. G. Wang, S. E. Mohney, K. K. Lew, J. M. Redwing, unpublished results.
40. R. S. Wagner, in Whisker Technology (Ed.: A. P. Levitt), Wiley-Interscience, New York, 1970, pp. 47-119.
41. a) P. Ball, L. Garwin, Nature 1992, 355, 761;
42. b) C. Joachim, J. K. Gimzewski, A. Aviram, Nature 2000, 408, 541;
43. c) C. R. Kagan, M. A. Ratner, MRS Bull. 2004, 29, 376.
44. S. H. Tsai, C. T. Shiu, W. J. Jong, H. C. Shih, Carbon 2000, 38, 1879.
45. H. Hirayama, Y. Kawamoto, Y. Ohshima, K. Takayanagi, Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 1169.
46. Y. Y. Wu, P. D.Yang, Adv. Mater. 2001, 13, 520.
47. A. V. Krasheninnikov, K. Nordlund, J. Keinonen, Phys. Rev. B 2002, 66, 245403.
48. J. X. Huang, R. B. Kaner, Nat. Mater. 2004, 3, 783.
49. S. J. Kim, D. J. Jang, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 033112.
50. Binary Alloy Phase Diagrams (Eds.: T. B. Massalski, H. Okamoto, P. R. Subramanian, L. Kacprzak), William W. Scott, New York, 1990.
51. a) L. Hultman, A. Robertsson, H. T. G. Hentzell, I. Engström, P. A. Psaras, J. Appl. Phys. 1987, 62, 3647;
52. b) C. P. Li, X. H. Sun, N. B. Wong, C. S. Lee, S. T. Lee, B. K. Teo, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 6980.
53. a) Pulsed Laser Deposition of Thin Films (Eds.: D. B. Chrisey, G. K. Hubler), Wiley, New York, 1994;
54. b) J. Shen, Z. Gai, J. Kirschner, Surf. Sci. Rep. 2004, 52, 163.
55. a) X. L. Jiang, N. Xu, J. Appl. Phys. 1989, 66, 5594;
56. b) M. Höbel, J. Geerk, G. Linker, C. Schultheiss, Appl. Phys. Lett. 1990, 56, 973;
57. c) S. D. Kovaleski, R. M. Gilgenbach, L. K. Ang, Y.Y. Lau, J. S. Lash, Appl. Surf. Sci. 1998, 127-129, 947;
58. d) S. D. Kovaleski, R. M. Gilgenbach, L. K. Ang, Y.Y. Lau, J. Appl. Phys. 1999, 86, 7129;
59. e) M. Nistor, F. Gherendi, M. Magureanu, N. B. Mandache, J. Optoelectron. Adv. Mater. 2005, 7, 979.
60. a) A. Friedenberg, Y. Shapira, J. Phys. C 1982, 15, 4763;
61. b) T. Kubo, A. Okano, J. Kanasaki, K. Ishikawa, Y. Nakai, N. Itoh, Phys. Rev. B 1994, 49, 4931.
62. a) M. L. Tian, J. G. Wang, J. Kurtz, T. E. Mallouk, M. H.W. Chan, Nano Lett. 2003, 3, 919;
63. b) M. L. Tian, J. G. Wang, J. Snyder, J. Kurtz, Y. Liu, P. Schiffer, T. E. Mallouk, M. H. W. Chan, Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 1620;
64. c) M. L. Tian, S. Y. Xu, J. G. Wang, N. Kumar, E. Wertz, Q. Li, P. M. Campbell, M. H. W. Chan, T. E. Mallouk, Nano Lett. 2005, 5, 697.
65. H. Hiroshima, M. Komuro, Nanotechnology 1998, 9, 108.