Recent progress in understanding the growth mechanism of one-dimensional nanostructures by vapor phase processes

Science of Advanced Materials

Volumn 2, Issue 3, 2010, Pages 365-377

  Ye, Changhui ^a  

^a INSTITUTE OF SOLID STATE PHYSICS   (China)

Author keywords

Growth mechanism; One dimensional nanostructures; Vapor liquid solid mechanism; Vapor solid mechanism; Vapor solid solid mechanism

Indexed keywords

EID: 79956201880     PISSN: 19472935     EISSN: 19472943     Source Type: Journal    
DOI: 10.1166/sam.2010.1102     Document Type: Article

References (145)

1. J. Xiang, W. Lu, Y. Hu, Y. Wu, H. Yan, and C. M. Lieber, Nature 441, 489 (2006).
2. D. K. Ferry, Science 319, 579 (2008).
3. X. S. Fang, S. L. Xiong, T. Y. Zhai, Y. Bando, M. Y. Liao, U. K. Gautam, Y. Koide, X. G. Zhang, Y. T. Qian, and D. Golberg, Adv. Mater. 21, 5016 (2009).
4. P. C. Chen, G. Z. Shen, and C. W. Zhou, IEEE Trans. Nanotechnol. 7, 668 (2008).
5. A. I. Hochbaum, R. Chen, R. D. Delgado, W. Liang, E. C. Garnett, M. Najarian, A. Majumdar, and P. Yang, Nature 451, 163 (2008).
6. X. S. Fang, Y. Bando, U. K. Gautam, C. H. Ye, and D. Golberg, J. Mater. Chem. 18, 509 (2008).
7. X. S. Fang, Y. Bando, G. Z. Shen, C. H. Ye, U. K. Gautam, P. M. F. J. Costa, C. Y. Zhi, C. C. Tang, and D. Golberg, Adv. Mater. 19, 2593 (2007).
8. X. S. Fang, Y. Bando, C. H. Ye, G. Z. Shen, U. K. Gautam, C. C. Tang, and D. Golberg, Chem. Commun. 4093 (2007).
9. Y. H. Wang, H. Zhao, Y. H. Hu, C. H. Ye, and L. D. Zhang, J. Cryst. Growth 305, 8 (2007).
10. C. H. Ye, Y. Bando, X. S. Fang, G. Z. Shen, and D. Golberg, J. Phys. Chem. C 111, 12673 (2007).
11. X. S. Fang, Y. Bando, C. H. Ye, and D. Golberg, Chem. Commun. 3048 (2007).
12. G. Z. Shen, C. H. Ye, D. Golberg, J. Q. Hu, and Y. Bando, Appl. Phys. Lett. 90, 073115 (2007).
13. C. H. Ye, Y. Bando, G. Z. Shen, and D. Golberg, J. Phys. Chem. B 110, 15146 (2006).
14. G. Z. Shen, Y. Bando, C. Y. Zhi, C. H. Ye, B. D. Liu, and D. Golberg, Nanotechnology 17, 3468 (2006).
15. C. H. Ye, X. S. Fang, G. M. Hua, M. Wang, and L. D. Zhang, J. Appl. Phys. 99, 063504 (2006).
16. X. S. Fang, C. H. Ye, T. Xie, Z. Y. Wang, J. W. Zhao, and L. D. Zhang, Appl. Phys. Lett. 88, 013101 (2006).
17. X. S. Fang, C. H. Ye, L. D. Zhang, Y. Li, and Z. D. Xiao, Chem. Lett. 34, 436 (2005).
18. C. H. Ye, X. S. Fang, G. H. Li, and L. D. Zhang, Appl. Phys. Lett. 85, 3035 (2004).
19. Y. H. Wang, J. Yang, C. H. Ye, X. S. Fang, and L. D. Zhang, Nanotechnology 15, 1437 (2004).
20. J. X. Zhang, L. D. Zhang, C. H. Ye, M. Chang, Y. G. Yan, and Q. F. Lu, Chem. Phys. Lett. 400, 158 (2004).
21. J. Goldberger, R. He, S. Lee, Y. Zhang, H. Yan, H. Choi, and P. Yang, Nature 422, 599 (2003).
22. B. Tian, P. Xie, T. J. Kempa, D. C. Bell, and C. M. Lieber, Nat. Nanotechnol. 4, 824 (2009).
23. G. Z. Shen and D. Chen, Sci. Adv. Mater. 1, 213 (2009).
24. P. M. Ajayan, J. Nugent, and R. W. Siegel, Nature 404, 243 (2000).
25. L. Y. Jiao, L. Zhang, X. R. Wang, G. Diankov, and H. J. Dai, Nature 458, 877 (2009).
26. C. Y. Wen, M. C. Rueter, J. Bruley, J. Tersoff, S. Kodambaka, E. A. Stach, and F. M. Ross, Science 326, 1247 (2009).
27. B. A. Korgel, Science 309, 1683 (2005).
28. X. S. Fang, Y. Bando, C. H. Ye, G. Z. Shen, and D. Golberg, J. Phys. Chem. C 111, 8469 (2007).
29. Y. Li, C. H. Ye, L. Yang, C. Wang, C. R. Zheng, and L. D. Zhang, Chem. Lett. 36, 442 (2007).
30. J. W. Zhao, C. H. Ye, X. S. Fang, L. R. Qin, and L. D. Zhang, Cryst Growth & Des. 6, 2643 (2006).
31. G. Z. Shen, Y. Bando, C. H. Ye, X. L. Yuan, T. Sekiguchi, and D. Golberg, Angew. Chem. Int. Ed. 45, 7568 (2006).
32. Y. F. Hao, G. W. Meng, Z. L. Wang, C. H. Ye, and L. D. Zhang, Nano. Lett. 6, 1650 (2006).
33. Z. Y. Wang, X. S. Fang, Q. F. Lu, C. H. Ye, and L. D. Zhang, Appl. Phys. Lett. 88, 083102 (2006).
34. C. H. Ye, X. S. Fang, Y. F. Hao, X. M. Teng, and L. D. Zhang, J. Phys. Chem. B 109, 19758 (2005).
35. Y. F. Hao, G. W. Meng, C. H. Ye, X. R. Zhang, and L. D. Zhang, J. Phys. Chem. B 109, 11204 (2005).
36. Y. F. Hao, G. W. Meng, C. H. Ye, and L. D. Zhang, Cryst. Growth Des. 5, 1617 (2005).
37. X. S. Fang, C. H. Ye, L. D. Zhang, and T. Xie, Adv. Mater. 17, 1661 (2005).
38. X. S. Fang, C. H. Ye, L. D. Zhang, J. X. Zhang, J. W. Zhao, and P. Yan, Small 1, 422 (2005).
39. X. S. Fang, C. H. Ye, X. S. Peng, G. He, Y. H. Wang, Y. C. Wu, and L. D. Zhang, Appl. Phys. A 80, 423 (2005).
40. X. S. Fang, C. H. Ye, L. D. Zhang, Y. H. Wang, and Y. C. Wu, Adv. Funct. Mater. 15, 63 (2005).
41. P. Yan, C. H. Ye, X. S. Fang, J. W. Zhao, Z. Y. Wang, and L. D. Zhang, Chem. Lett. 34, 384 (2005).
42. Y. Li, C. H. Ye, X. S. Fang, L. Yang, Y. H. Xiao, and L. D. Zhang, Nanotechnology 16, 501 (2005).
43. C. H. Ye, L. D. Zhang, X. S. Fang, Y. H. Wang, P. Yan, and J. W. Zhao, Adv. Mater. 16, 1019 (2004).
44. C. H. Ye, X. S. Fang, Y. H. Wang, P. Yan, J. W. Zhao, and L. D. Zhang, Appl. Phys. A 79, 113 (2004).
45. X. S. Fang, C. H. Ye, X. S. Peng, Y. H. Wang, Y. C. Wu, and L. D. Zhang, J. Cryst. Growth 263, 263 (2004).
46. X. S. Fang, C. H. Ye, X. X. Xu, T. Xie, Y. C. Wu, and L. D. Zhang, J. Phys.: Condens. Matter 16, 4157 (2004).
47. T. Xie, Y. Lin, G. S. Wu, X. Y. Yuan, Z. Jiang, C. H. Ye, G. W. Meng, and L. D. Zhang, Inorg. Chem. Commun. 7, 545 (2004).
48. Y. Li, C. H. Ye, L. D. Zhang, X. S. Fang, and Y. G. Zhang, Chem. Lett. 33, 1638 (2004).
49. X. S. Fang, C. H. Ye, X. S. Peng, Y. H. Wang, Y. C. Wu, and L. D. Zhang, J. Mater. Chem. 13, 3040 (2003).
50. C. H. Ye, G. W. Meng, Z. Jiang, Y. H. Wang, G. Z. Wang, and L. D. Zhang, J. Am. Chem. Soc. 124, 15180 (2002).
51. V. Schmidt, J. V. Wittemann, S. Senz, and U. Goesele, Adv. Mater. 21, 1 (2009).
52. H. Z. Zhao, S. Zhou, Z. Hasanali, and D. W. Wang, J. Phys. Chem. C 112, 5695 (2008).
53. Z. L. Wang and J. H. Song, Science 312, 242 (2006).
54. Z. L. Wang, Adv. Mater. 19, 889 (2007).
55. X. D. Wang, J. H. Song, J. Liu, and Z. L. Wang, Science 316, 102 (2007).
56. Y. Qin, X. D. Wang, and Z. L. Wang, Nature 451, 809 (2008).
57. C. Y. Wen, M. C. Rueter, J. Tersoff, E. A. Stach, and F. M. Ross, Nano Lett. 10, 514 (2010).
58. N. Wang, Y. Cai, and R. Q. Zhang, Mater. Sci. Engin. R 60, 1 (2008).
59. K. W. Kolasinski, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 10, 182 (2006).
60. V. G. Dubrovskii, G. E. Cirlin, and V. M. Ustinov, Semiconductors 43, 1539 (2009).
61. S. L. Ji and C. H. Ye, J. Mater. Sci. Technol. 24, 457 (2008).
62. C. H. Ye, G. W. Meng, Y. H. Wang, Z. Jiang, and L. D. Zhang, J. Phys. Chem. B 106, 10338 (2002).
63. G. W. Sears, Acta. Met. 1, 457 (1953).
64. R. S. Wagner and W. C. Ellis, Appl. Phys. Lett. 4, 89 (1964).
65. H. Sasaki, Jpn. J. Appl. Phys. 19, L735 (1980).
66. K. Hiruma, M. Yazawa, T. Katsuyama, K. Ogawa, K. Haraguchi, and M. Koguchi, J. Appl. Phys. 77, 447 (1995).
67. A. M. Morales and C. M. Lieber, Science 279, 208 (1998).
68. W. K. Burton, N. Cabrera, and F. C. Frank, Nature 163, 398 (1949).
69. W. K. Burton, N. Cabrera, and F. C. Frank, Phil. Trans. Roy. Soc. London 243, 299 (1951).
70. G. W. Sears, Acta. Met. 3, 361 (1955).
71. G. W. Sears, Acta. Met. 3, 367 (1955).
72. S. S. Brenner, Acta. Met. 4, 62 (1956).
73. R. V. Coleman and G. W. Sears, Acta. Met. 5, 131 (1957).
74. C. R. Morelock and G. W. Sears, J. Chem. Phys. 31, 926 (1959).
75. S. S. Brenner and G. W. Sears, Acta. Met. 4, 268 (1956).
76. R. Gomer, J. Chem. Phys. 28, 457 (1958).
77. R. L. Parker, R. L. Anderson, and S. C. Hardy, Appl. Phys. Lett. 3, 93 (1963).
78. J. P. Hirth and G. M. Pound, J. Phys. Chem. 64, 619 (1960).
79. R. L. Parker and S. C. Hardy, J. Chem. Phys. 37, 1606 (1962).
80. J. M. Blakkly and K. A. Jackson, J. Chem. Phys. 37, 428 (1962).
81. V. Ruth and J. P. Hirth, J. Chem. Phys. 41, 3139 (1964).
82. R. Gomer, J. Chem. Phys. 38, 273 (1963).
83. M. J. Bierman, Y. K. A. Lau, A. V. Kvit, A. L. Schmitt, and S. Jin, Science 320, 1060 (2008).
84. J. Zhu, H. L. Peng, A. F. Marshall, D. M. Barnett, W. D. Nix, and Y. Cui, Nat. Nanotechnol. 3, 477 (2008).
85. A. Y. K. Lau, D. J. Chernak, M. J. Bierman, and S. Jin, J. Am. Chem. Soc. 131, 16461 (2009).
86. J. D. Eshelby, J. Appl. Phys. 24, 176 (1953).
87. C. M. Drum and J. W. Mitchell, Appl. Phys. Lett. 4, 164 (1964).
88. W. W. Webb, R. D. Dragsdorf, and W. D. Forgeng, Phys. Rev. 108, 498 (1957).
89. C. Herring, Phys. Rev. 82, 87 (1951).
90. E. Kaldis, J. Cryst. Growth 5, 376 (1969).
91. G. W. Sears, J. Chem. Phys. 25, 154 (1956).
92. E. I. Givargizov, J. Cryst. Growth 31, 20 (1975).
93. E. I. Givargizov, Highly Anisotropic Crystals, Reidel, Dordrecht (1987), p.100.
94. G. A. Bootsma and H. J. Gassen, J. Cryst. Growth 10, 223 (1971).
95. Z. W. Pan, S. Dai, C. M. Rouleau, and D. H. Lowndes, Angew. Chem. Int. Ed. 44, 274 (2005).
96. Y. Ding, P. X. Gao, and Z. L. Wang, J. Am. Chem. Soc. 126, 2066 (2004).
97. R. L. Parker, J. Chem. Phys. 37, 1600 (1962).
98. V. A. Nebol'sin and A. A. Shchetinin, Inorg. Mater. 39, 899 (2003).
99. T. Tan, N. Li, and U. Gösele, Appl. Phys. Lett. 83, 1199 (2003).
100. T. Tan, N. Li, and U. Gösele, Appl. Phys. A 78, 519 (2003).
101. V. G. Dubrovskii and N. V. Sibirev, Phys. Rev. E 70, 031604 (2004).
102. D. Kashichiev, Cryst. Growth Des. 6, 1154 (2006).
103. E. I. Givargizov and A. A. Chernov, Sov. Phys. Crystallogr. 18, 89 (1973).
104. V. V. Mamutin, Tech. Phys. Lett. 25, 741 (1999).
105. P. R. Thornton, D. W. F. James, C. Lewis, and A. Bradford, Phil. Mag. 14, 165 (1966).
106. T. L. Hill, Nano Lett. 1, 159 (2001).
107. L. E. Froeberg, W. Seifert, and J. Johansson, Phys. Rev. B 76, 153401 (2007).
108. V. G. Dubrovskii, N. V. Sibirev, G. E. Cirlin, I. P. Soshnikov, W. H. Chen, R. Larde, E. Cadel, P. Pareige, T. Xu, B. Grandidier, J. P. Nys, D. Stievenard, M. Moewe, L. C. Chuang, and C. Chang-Hasnain, Phys. Rev. Lett. 79, 205316 (2009).
109. C. H. Ye, L. D. Zhang, X. S. Fang, Y. H. Wang, P. Yan, and J. W. Zhao, Adv. Mater. 16, 1019 (2004).
110. M. K. Sunkara, S. Sharma, R. Miranda, G. Lian, and E. C. Dickey, Appl. Phys. Lett. 79, 1546 (2001).
111. Z. W. Pan, Z. R. Dai, C. Ma, and Z. L. Wang, J. Am. Chem. Soc. 124, 1817 (2002).
112. Z. W. Pan, S. Dai, D. B. Beach, and D. H. Lowndes, Nano Lett. 3, 1279 (2003).
113. J. Q. Hu, Y. Bando, J. H. Zhan, X. L. Yuan, T. Sekiguchi, and D. Golberg, Adv. Mater. 17, 971 (2005).
114. H. Wang, X. H. Zhang, X. M. Meng, S. M. Zhou, S. K. Wu, W. S. Wu, and S. T. Lee, Angew. Chem. Int. Ed. 44, 6934 (2005).
115. Z. L. Wang, X. Y. Kong, and J. Zuo, Phys. Rev. Lett. 91, 185502 (2003).
116. C. Ma, Y. Ding, D. Moore, X. D. Wang, and Z. L. Wang, J. Am. Chem. Soc. 126, 708 (2004).
117. Y. Wu and P. Yang, J. Am. Chem. Soc. 123, 3165 (2001).
118. B. J. Kim, J. Tersoff, S. Kodambaka, M. C. Rueter, E. A. Stach, and F. M. Ross, Science 322, 1070 (2008).
119. C. Y. He, X. Z. Wang, Q. Wu, Z. Hu, Y. W. Ma, J. J. Fu, and Y. Chen, J. Am. Chem. Soc. 132, 4843 (2010).
120. M. V. Chernysheva, A. A. Eliseev, K. S. Napolskii, A. V. Lukashin, Y. D. Tretyakov, N. A. Grigoryeva, S. V. Grigoryev, and M. Wolff, Thin Solid Films 495, 73 (2006).
121. A. Fukuoka, Y. Sakamoto, T. Higuchi, N. Shimomura, and M. Ichikawa, J. Porous Mater. 13, 231 (2006).
122. R. Campbell, M. G. Bakker, G. Havrilla, V. Montoya, E. A. Kenik, and M. Shamsuzzoha, Microporous Mesoporous Mater. 97, 114 (2006).
123. J. Xu, W. H. Zhang, M. A. Morris, and J. D. Holmes, Mater. Chem. Phys. 104, 50 (2007).
124. S. Inoue, N. Koshizaki, and T. Kodaira, Int. J. Mod. Phys. B 19, 2817 (2005).
125. S. H. Lee, T. Y. Lee, J. H. Han, P. S. Alegaonkar, A. S. Berdinsky, D. G. Kuvshinov, J. B. Yoo, and C. Y. Park, Diam. Relat. Mater. 14, 1876 (2005).
126. J. P. Zhai, Z. K. Tang, X. J. Hu, X. X. Zhang, and P. Sheng, Phys. Stat. Sol. B 243, 3082 (2006).
127. K. A. Dick, K. Deppert, T. Martensson, B. Mandl, L. Samuelson, and W. Seifert, Nano Lett. 5, 761 (2005).
128. K. A. Dick, K. Deppert, L. S. Karlsson, L. R. Wallenberg, L. Samuelson, and W. Seifert, Adv. Funct. Mater, 15, 1603 (2005).
129. T. I. Kamins, J. Appl. Phys. 89, 1008 (2001).
130. S. Hofmann, R. Sharma, C. T. Wirth, F. Cervantes-Sodi, C. Ducati, T. Kasama, R. E. Dunin-Borkowski, J. Drucker, P. Bennett, and J. Robertson, Nat. Mater. 7, 372 (2008).
131. J. C. Harmand, G. Patriarche, N. Pere-Laperne, M.-N. Merat-Combes, L. Travers, and F. Glas, Appl. Phys. Lett. 87, 203101 (2005).
132. L. C. Campos, M. Tonezzer, A. S. Ferlauto, V. Grillo, R. Magalhaes-Paniago, S. Oliveira, and R. G. Lacerda, Adv. Mater. 20, 1499 (2008).
133. Y. W. Wang, V. Schmidt, S. Senz, and U. Goesele, Nat. Nanotechnol. 1, 186 (2006).
134. A. I. Persson, M. W. Larsson, S. Stenstrom, B. J. Ohlsson, L. Samuelson, and L. R. Wallenberg, Nat. Mat. 3, 677 (2004).
135. S. Kodambaka, J. Tersoff, M. C. Reuter, and F. M. Ross, Science 316, 729 (2007).
136. S. N. Mohammad, J. Chem. Phys. 131, 224702 (2009).
137. V. A. Nebol'sin, A. A. Shchetinin, A. A. Dolgachev, and V. V. Korneeva, Inorg. Mater. 39, 899 (2003).
138. V. A. Nebol'sin and A. A. Shchetinin, Inorg. Mater. 39, 899 (2003).
139. H. J. Joyce, Q. Gao, H. H. Tan, C. Jagadish, Y. Kim, M. A. Fickenscher, S. Perera, T. B. Hoang, L. M. Smith, H. E. Jackson, J. M. Yarrison-Rice, X. Zhang, and J. Zou, Nano Lett. 9, 695 (2009).
140. R. L. Woo, L. Gao, N. Goel, M. K. Hudait, K. L. Wang, S. Kodambaka, and R. F. Hicks, Nano Lett. 9, 2207 (2009).
141. A. Lugstein, M. Steinmair, Y. J. Hyun, G. Hauer, P. Pongratz, and E. Bertagnolli, Nano Lett. 8, 2310 (2008).
142. V. Schmidt, S. Senz, and U. Goesele, Nano Lett. 5, 931 (2005).
143. J. Johansson, L. S. Karlsson, C. P. T. Svensson, T. Martensson, B. A. Wacaser, K. Deppert, L. Samuelson, and W. Seifert, Nat. Mater. 5, 574 (2006).
144. K. W. Schwart and J. Tersoff, Phys. Rev. Lett. 102, 206101 (2009).
145. T. Kawashima, T. Mizutani, H. Masuda, T. Saitoh, and M. Fujii, J. Phys. Chem. C 112, 17121 (2008).