Chế tạo và nghiên cứu các đặc tính của dây nano Si

MỞ ĐẦU Cho đến nay vật liệu Silic (Si) đã trở nên vô cùng phổ biến, có mặt trong hầu hết các thiết bị điện tử hiện đại.Vì vậy mà đã có rất nhiều nghiên cứu về loại vật liệu này trên cả phương diện lý thuyết lẫn thực nghiệm. Nhu cầu của con người về các thiết bị tích hợp và di động ngày càng cao đã và đang thúc đẩy quá trình thu nhỏ của các thiết bị điện tử nói chung và các linh kiện làm từ Si nói riêng. Trong vài thập kỷ gần đây, những nghiên cứu các tính chất của vật liệu Si ở kích thước ngày càng nhỏ đã trở thành mục tiêu của nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới. Ngày nay, vật liệu nanô với những tính chất quang, tính chất điện với các đặc tính mới so với vật liệu khối đã và đang được các nhà khoa học nghiên cứu, phát triển với nhiều ứng dụng rộng rãi trong y học, quân sự, các ngành công nghiệp. Các hình thái của cấu trúc có kích thước nanô bao gồm: dạng hạt nanô (cấu trúc không chiều), dạng dây nanô (cấu trúc một chiều) và dạng màng mỏng (cấu trúc hai chiều). Tuỳ thuộc vào các ứng dụng cụ thể, các nhóm nghiên cứu trong nước và thế giới tìm hiểu theo định hướng cấu trúc để khai thác hiệu quả tính chất mới của vật liệu. Với kích thước nanô, vật liệu Si thể hiện các tính chất đặc biệt do hiệu ứng giam giữ lượng tử và hiệu ứng bề mặt. Vào năm 1990, Canham [11] đã nghiên cứu sự phát quang mạnh trong vùng nhìn thấy của vật liệu Si xốp với mong muốn ứng dụng vật liệu quang điện tử trong cuộc sống. Cấu trúc Si dạng khối phát huỳnh quang trong vùng phổ có năng lượng khoảng 1,12 eV ở nhiệt độ phòng trong khi đó phổ huỳnh quang của các cấu trúc nanô Si như: Si xốp, dây nanô silic (SiNW) hoặc chấm lượng tử lại dịch chuyển về phía năng lượng cao khi thu nhỏ kích thước. Ở các hình thái khác nhau cấu trúc của Si với kích thước nanô (màng, hạt, thanh hoặc dây) xuất hiện thêm nhiều tính chất vật lý và hóa học mới, thu hút sự quan tâm của nhiều nhóm nghiên cứu. Do vậy nhiều công trình khoa học đã tập trung nghiên cứu các hạt nanô cũng như các sợi nanô nhằm giải thích nguồn gốc của sự xuất hiện dịch chuyển phổ huỳnh quang cũng như tiềm năng ứng dụng trong khoa học và đời sống. Silic là vật liệu truyền thống đã được nghiên cứu và ứng dụng trong công nghiệp bán dẫn và vi điện tử. Hầu hết các linh kiện vi điện tử, chíp bán dẫn đều được chế tạo dựa trên cơ sở vật liệu Si. Tuy nhiên, do silic có độ rộng vùng cấm hẹp (E g 1,12 eV tại nhiệt độ phòng), cấu trúc vùng cấm xiên, hiệu suất quang lượng tử thấp (10 -6 ) dẫn tới hạn chế khả năng ứng dụng vật liệu silic trong một số linh kiện quang điện tử như điốt phát quang, laser bán dẫn,…. Thế kỷ XXI và thời đại của vật liệu có kích thước nanô, với công nghệ nanô ngày càng phát triển, vật liệu Si có cấu trúc thấp chiều như thanh, dây và đai nanô Si được quan tâm nghiên cứu. Với các ưu điểm như sử dụng vật liệu ít, định hướng tinh thể cao, diện tích bề mặt lớn, độ rộng vùng cấm thay đổi được (bằng cách thay đổi đường kính các cấu trúc nanô một chiều), các cấu trúc nanô Si một chiều được đánh giá là có nhiều tiềm năng đầy hứa hẹn cho các ứng dụng trong lĩnh vực như chế tạo pin mặt trời, cảm biến sinh học, thiết bị quang điện tử,…. Tại Việt Nam đã có một số nhóm nghiên cứu màng silic, silic xốp hoặc SiNW và các tính chất của chúng bằng các phương pháp khác nhau như: màng silic, silic xốp pha tạp ecbi bằng điện hoá và các đặc tính quang huỳnh quang của chúng. Nghiên cứu huỳnh quang trong vùng nhìn thấy của silic xốp và huỳnh quang trong vùng hồng ngoại của Si xốp pha tạp ecbi [43, 44]. Hoặc nhóm nghiên cứu Đào Trần Cao-Viện Khoa học Vật liệu-Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, nghiên cứu tính chất quang và định hướng ứng dụng trong tán xạ Raman tăng cường bề mặt của các hệ dây nanô silic xếp thẳng hàng (ASiNW) trên đế Si bằng phương pháp ăn mòn hóa học có sự trợ giúp của kim loại (metal-assisted chemical etching - MACE) và phương pháp ăn mòn điện hóa có sự trợ giúp của kim loại (metal-assisted electrochemical etching - MAECE) [2]. Bằng phương pháp bốc bay nhiệt nhóm nghiên cứu của Phạm Thành Huy nghiên cứu chế tạo và một số tính chất của dây nano Si và Si:Er 3+ [3],…. Trên cơ sở tình hình nghiên cứu trong nước và thế giới, nhiều vấn đề cần được tìm hiểu và nghiên cứu sâu hơn về dây nanô Si được tổng hợp theo cơ chế VLS, như khi thay đổi công nghệ chế tạo thì cấu trúc, tính chất của SiNW thay đổi như thế nào? Chính vì vậy, trong việc nghiên cứu về dây nanô Si, tác giả quyết định chọn vật liệu này làm đối tượng nghiên cứu trong công trình của mình. Trên cơ sở trang thiết bị sẵn có tại bộ môn Vật liệu Điện tử - Viện Vật lí Kỹ thuật, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, nhằm đóng góp một phần hiểu biết chung về công nghệ chế tạo và các tính chất của vật liệu nanô Si nghiên cứu sinh đã thực hiện nội dung của luận án “Chế tạo và nghiên cứu các đặc tính của dây nano Si”.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THÚY CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TÍNH CỦA DÂY NANO Si LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU Hà Nội - 2017 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC MỘT CHIỀU TRÊN CƠ SỞ VẬT LIỆU Si 1.1 Cơ sở vật liệu có cấu trúc nanô 1.1.1 Khái niệm vật liệu công nghệ nanô 1.1.2 Xu hướng chế tạo vật liệu nanô 1.2 Vật liệu silic 1.2.1 Cấu trúc tinh thể silic 1.2.2 Cấu trúc vùng lượng silic 11 1.3 Đặc tính dây nanô silic 14 1.3.1 Tính chất quang dây nanô silic 15 1.3.1.1 Phổ Raman dây nanô silic 15 1.3.1.2 Phổ hấp thụ dây nanô silic 16 1.3.1.3 Phổ huỳnh quang dây nanô silic 17 1.3.2 Tính chất nhiệt dây nanô silic 18 1.3.3 Tính chất dây nanô silic 19 1.3.4 Tính chất điện tử dây nanô silic 20 1.4 Một số ứng dụng dây nanô silic 21 1.4.1 Pin mặt trời 21 1.4.2 Pin lithium sử dụng dây nanô silic 22 1.4.3 Cải thiện hiệu suất cấu trúc FET 23 1.4.4 Cảm biến sở dây nanô silic 24 1.5 Các phương pháp chế tạo 26 1.5.1 Phương pháp hoá học 26 1.5.2 Phương pháp laser 28 1.5.3 Phương pháp epitaxy chùm phân tử 29 1.5.4 Phương pháp phún xạ RF 30 1.5.5 Phương pháp bốc bay nhiệt từ nguồn rắn 31 1.6 Kết luận chương 32 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO SiNW BẰNG PHƯƠNG PHÁP BỐC BAY NHIỆT TỪ NGUỒN RẮN 33 2.1 Cơ chế hình thành VLS 33 2.2 Quy trình chế tạo SiNW đế Si phương pháp bốc bay nhiệt từ nguồn rắn 35 2.3 Hệ thiết bị thí nghiệm vật liệu hóa chất 35 2.4 Khảo sát hình thái SiNW kính hiển vi điện tử quét 37 2.5 Lựa chọn kim loại xúc tác 39 2.6 Ảnh hưởng điều kiện chế tạo lên cấu trúc SiNW đế Si 45 2.6.1 Vai trò hạt kim loại xúc tác 47 2.6.2 Ảnh hưởng nhiệt độ lên cấu trúc SiNW 49 2.6.3 Ảnh hưởng thời gian tổng hợp lên cấu trúc SiNW 54 2.6.4 Ảnh hưởng lưu lượng khí 55 2.6.5 Vai trò nguồn rắn 58 2.7 Kết luận chương 62 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT HUỲNH QUANG, CẤU TRÚC CỦA SiNW 63 3.1 Khảo sát hình thái kích thước SiNW kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 63 3.2 Huỳnh quang SiNW 69 3.2.1 Phương pháp phân tích huỳnh quang 69 3.2.2 Hiệu ứng lượng tử, sai hỏng trạng thái bề mặt SiNW 70 3.2.3 Ảnh hưởng nhiệt độ tổng hợp SiNW lên phổ huỳnh quang 72 3.2.4 Ảnh hưởng thời gian tổng hợp lên phổ huỳnh quang 74 3.2.5 Ảnh hưởng lưu lượng khí lên phổ huỳnh quang 76 3.2.6 Ảnh hưởng nguồn vật liệu lên phổ huỳnh quang 77 3.2.7 Ảnh hưởng độ dày lớp xúc tác kim loại Au lên phổ huỳnh quang 79 3.3 Phổ tán xạ Raman 80 3.4 Cấu trúc tinh thể thành phần pha SiNW 84 3.5 Kết luận chương 88 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO SiNW BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÚN XẠ 89 4.1 Cơ chế phún xạ 90 4.2 Ưu điểm nhược điểm phương pháp phún xạ 91 4.3 Những yếu tố ảnh hưởng tới trình phún xạ 92 4.3.1 Hiệu suất phún xạ 92 4.3.2 Dòng 94 4.3.3 Áp suất 95 4.3.4 Nhiệt độ đế 96 4.3.5 Công suất nguồn phún xạ 97 4.3.6 Lưu lượng khí trơ đưa vào buồng phún xạ 97 4.4 Kim loại xúc tác 97 4.5 Khảo sát hình thái, kích thước SiNW kính hiển vi điện tử 99 4.6 Phổ huỳnh quang SiNW 103 4.7 Kết luận chương 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 123 DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu MBE Tiếng Anh Molecular Beam Epitaxy Tiếng Việt Epitaxy chùm phân tử AFM FET IC Atomic Force Microscope Field Effect Transistor Integrated Circuit Kính hiển vi lực nguyên tử Transistor hiệu ứng trường Vi mạch-Mạch tích hợp IT Information Technology Công nghệ thông tin DNA DeoxyriboNucleic Acid ADN FESEM Field Emision Scanning Hiển vi điện tử quét phát xạ trường Electron Microscopy EDX/EDS Energy-dispertive X-ray spectroscopy Phổ tán xạ lượng tia X CVD Chemical Vapor Deposition Lắng đọng hóa học từ pha VLS Vapor Liquid Solid Hơi - Lỏng - Rắn SLS VS Solid- Liquid- Solid Vapor – Solid Rắn - Lỏng - Rắn Hơi - Rắn TEM PL PLE Blueshift PLD Transmision electron microscope Photoluminescence Photoluminescence excitation Blueshift Pulsed laser deposition Kính hiển vi điện tử truyền qua Quang huỳnh quang Phổ kích thích huỳnh quang Dịch phía sóng ngắn Lắng đọng chân không MEMS FWHM Micro Electro Mechanical system Full width at half maximum Laser xung Hệ vi điện tử Độ bán rộng vạch phổ SiNW OAG XRD QCM LED GFC STM PECVD Silicon nanowire Oxide Assisted Growth X-ray diffraction Quartz Crystal Microbalance Light Emitting Diode Gas Mass Flow Controller Scanning Tunneling Microscopy Plasma enhanced chemical Dây nanô silic Mọc với hỗ trợ ôxít Nhiễu xạ tia X Vi cân tinh thể thạch anh Điốt phát quang Bộ điều khiển dòng khí Kính hiển vi quét xuyên hầm Lắng đọng hoá học từ pha có vapor deposition tăng cường plasma DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các tính chất bề mặt Si [110] 11 Bảng 1.2 So sánh thông số FET sử dụng SiNW SOI-FET [120] 24 Bảng 2.1 Danh mục hóa chất dùng thực nghiệm 37 Bảng 2.2 Bảng tổng hợp kim loại xúc tác sử dụng chế tạo SiNW [71] 40 Bảng 2.3 Các thông số trình chế tạo mẫu với nhiệt độ khác 50 Bảng 2.4 Các thông số trình chế tạo mẫu với lưu lượng khí khác 56 Bảng 2.5 Các thông số trình chế tạo mẫu với nguồn rắn xúc tác khác 59 Bảng 2.6 Hệ thống yếu tố ảnh hưởng trình tổng hợp SiNW 61 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Cấu trúc tinh thể silic 10 Hình 1.2 Sơ đồ vùng lượng Si 12 Hình 1.3 Mô hình cấu trúc vùng lượng SiNW [156] 12 Hình 1.4 Cấu trúc vùng lượng SiNW có đường kính khoảng nm theo định hướng (100), (110) (111) [35] 13 Hình 1.5 Sự thay đổi bề rộng vùng cấm theo đường kính SiNW theo phương (111), (100) (110) [9] 14 Hình 1.6 Phổ Raman SiNWs c-Si đo nhiệt độ phòng [61] 15 Hình 1.7 Phổ hấp thụ SiNW với đường kính khác [136] 16 Hình 1.8 Phổ huỳnh quang SiNW nhiệt độ khác [92] 17 Hình 1.9 Sự phụ thuộc độ dẫn nhiệt vào nhiệt độ SiNW với đường kính khác [63] 18 Hình 1.10 Quá trình xác định đặc tính học SiNW [40] 20 Hình 1.11 Sơ đồ SiNW FET [21] 20 Hình 1.12 Pin mặt trời ứng dụng SiNW [115] 22 Hình 1.13 SiNW làm điện cực anốt pin Li [120] 23 Hình 1.14 Giản đồ cấu trúc FET sử dụng SiNW [120] 23 Hình 1.15 Sử dụng cảm biến sinh học kích thước nanô để phát DNA [147] 24 Hình 1.16 Cảm biến đo độ ẩm tương đối không khí [24] 25 Hình 1.17 Sơ đồ minh họa hệ CVD tổng hợp SiNW [103] 27 Hình 1.18 Sơ đồ hệ chế tạo SiNW phương pháp laser [30] 28 Hình 1.19 SiNW mọc epitaxy chùm phân tử [103] 29 Hình 1.20 Sơ đồ hệ bốc bay nhiệt tổng hợp dây nanô [125] 31 Hình 2.1 Sơ đồ mô tả chế VLS mọc SiNW 34 Hình 2.2 Quy trình chế tạo SiNW đế Si phương pháp bốc bay nhiệt từ nguồn rắn 35 Hình 2.3 Hệ thống bốc bay chùm điện tử chân không 36 Hình 2.4 Hệ lò ngang để chế tạo SiNW 37 Hình 2.5 Sơ đồ khối kính hiển vi điện tử quét 38 Hình 2.6 Giản đồ pha hợp kim Au-Si [65] 41 Hình 2.7 Phiến silic 42 Hình 2.8 Hình thái bề mặt hạt Au đế Si(111) với độ dày lớp xúc tác Au: nm (a), nm (b) nm (c) sau ủ nhiệt 1100 oC thời gian 15 phút 43 Hình 2.9 Hình thái bề mặt hạt Au đế Si sau ủ nhiệt 1100 oC, thời gian ủ khác 44 Hình 2.10 Hình thái bề mặt hạt Au đế Si sau ủ nhiệt nhiệt độ khác nhau, thời gian ủ 15 phút 45 Hình 2.11 Quy trình nâng nhiệt trình chế tạo SiNW 46 Hình 2.12 Đế silic mẫu dây silic sau tổng hợp 47 Hình 2.13 Hình thái bề mặt SiNW tổng hợp 1100 oC thời gian 60 phút, lưu lượng khí 150 sccm, tỷ lệ Si:C (4:1), độ dày Au đế Si: a) nm, b) nm, c) nm 48 Hình 2.14 Hình thái bề mặt SiNW tổng hợp 1100 oC, thời gian 60 phút, lưu lượng khí 150 sccm, tỷ lệ Si:C (4:1) với: a) Không xúc tác, b) xúc tác Au 49 Hình 2.15 Hình thái bề mặt SiNW tổng hợp nhiệt độ khác khoảng thời gan 60 phút, lưu lượng khí 150 sccm tỷ lệ Si:C (4:1) 51 Hình 2.16 Quy trình nâng nhiệt nhanh không qua giai đoạn ổn nhiệt trình chế tạo SiNW 52 Hình 2.17 Hình thái bề mặt SiNW dạng bạch tuộc tổng hợp nhiệt độ 1100 oC, thời gian 60 phút, lưu lượng khí 150 sccm, tỷ lệ Si:C (4:1): a) chưa khử Au, b) khử Au 53 Hình 2.18 Hình thái bề mặt SiNW tổng hợp 1100 oC, lưu lượng khí 150 sccm, tỷ lệ Si:C (4:1) với thời gian lắng đọng: a) 15, b) 30, c) 60 d) 120 phút 54 Hình 2.19 Hình thái bề mặt SiNW tổng hợp 1100 oC, thời gian 60 phút, tỷ lệ Si:C (4:1) với lưu lượng khí: a) 50, b) 100, c) 150 d) 300 sccm 57 Hình 2.20 Hình thái bề mặt SiNW tổng hợp 1100 oC, lưu lượng khí 150 sccm, thời gian 60 phút với tỷ lệ Si:C: Si 100% (a), 4:0,5 (b), 4:1 (c) 60 Hình 2.21 Hình thái bề mặt SiNW tổng hợp 1100 o C, 60 phút, 150 sccm, Au-Si=2 nm, Si:C (4:1) 62 Hình 3.1 Giản đồ minh họa chế mọc SiNW [54] 64 Hình 3.2 Mặt cắt ngang mặt cắt dọc phần dây nanô [54] 65 Hình 3.3 Ảnh TEM đơn dây nanô silic 66 Hình 3.4 Ảnh TEM số SiNW tổng hợp với nhiệt độ 1100 oC, thời gian 60 phút, lưu lượng khí 150 sccm, tỷ lệ Si:C (4:1) 67 Hình 3.5 Ảnh TEM đơn dây nanô silic 68 Hình 3.6 Sơ đồ khối hệ đo quang huỳnh quang 70 Hình 3.7 Mô tả mật độ trạng thái tinh thể Si bị ôxi hoá [40] 71 Hình 3.8 Sơ đồ lượng phát xạ huỳnh quang [17] 71 Hình 3.9 Phổ huỳnh quang SiNW tổng hợp nhiệt độ khác với thời gian mọc 60 phút, 150 sccm, Si:C (4:1) 73 Hình 3.10 Phổ huỳnh quang SiNW tổng hợp 1100 oC, 150 sccm, Si:C (4:1) với thời gian mọc khác 75 Hình 3.11 Phổ huỳnh quang SiNW tổng hợp 1100 oC, thời gian 60 phút, tỷ lệ Si:C (4:1) với lưu lượng khí khác 76 Hình 3.12 Phổ huỳnh quang SiNW với lưu lượng khí 300 sccm 77 Hình 3.13 Phổ huỳnh quang SiNW tổng hợp 1100 oC, thời gian 60 phút, lưu lượng khí 150 sccm với tỷ lệ Si:C tương ứng a) 4:0,5; b) 4:1 78 Hình 3.14 Phổ huỳnh quang SiNW tổng hợp 1100 oC, thời gian 60 phút, lưu lượng khí 150 sccm với độ dày Au đế Si: 1, nm 79 Hình 3.15 Sơ đồ biểu diễn tán xạ Raman tán xạ Rayleigh: (a) sơ đồ lượng trình tán xạ; (b) Phổ tán xạ Raman tán xạ Rayleigh 81 Hình 3.16 Sơ đồ nguyên lí thiết bị đo phổ tán xạ Raman 82 Hình 3.17 Phổ Raman đo nhiệt độ phòng: a) đế Si, b) SiNW 82 Hình 3.18 Phổ Raman đo nhiệt độ phòng SiNW sau ủ 83 Hình 3.19 Giản đồ XRD: a) Đế Si, b) SiNW đo nhiệt độ phòng 86 Hình 3.20 Kết phân tích EDS mẫu SiNW 87 Hình 4.1 Hệ phún xạ 89 Hình 4.2 Hiện tượng bắn phá bia phóng điện phún xạ: Ion gia tốc lớp bao bọc catốt, va chạm với nguyên tử bia làm bật nguyên tử khỏi bia Trong  góc bắn phá (góc tới),  -góc phát xạ nguyên tử [1] 91 Hình 4.3 Hiệu suất bắn phá ion số bia đơn chất phụ thuộc vào lượng ion phún xạ [1] 93 Hình 4.4 Tốc độ lắng đọng phụ thuộc vào dòng nhiều vào điện bia phún xạ [1] 94 Hình 4.5 Vai trò nhiệt độ đế tốc độ lắng đọng thể không rõ rệt phún xạ [1] 96 Hình 4.6 Hình thái bề mặt hạt Au đế Si(111) với độ dày lớp xúc tác Au: 0,5 nm (a), nm (b) nm (c) sau ủ nhiệt 600 oC, thời gian 15 phút, p10-5 mbar 98 Hình 4.7 Hình thái bề mặt SiNW mọc đế Si (111) với độ dày lớp xúc tác Au: 0,5 nm (a), nm ( b) nm ( c ) nhiệt độ 600 oC, thời gian 120 phút, công suất nguồn RF 85 W 100 Hình 4.8 Hình thái bề mặt cấu trúc đơn SiNW 101 Hình 4.9 Hình thái bề mặt SiNW với độ dày Au nm, nhiệt độ 450 oC, thời gian 120 phút 102 Hình 4.10 Phổ huỳnh quang SiNW chế tạo phương pháp phún xạ 103 doi: 10.1016/j.apsusc.2012.04.175 [21] Cui Y, Zhong ZH, Wang DL, Wang WU, Lieber CM (2003) High performance silicon nanowire field effect transistors Nano Lett 3:149 doi: 10.1021/nl025875l [22] Cullis A G, Canham LT, Calcott PDJ (1997) The structural and luminescence properties of porous silicon J Appl Phys 82:909 doi: 10.1063/1.366536 [23] Cullis AG, Canham LT (1991) Visible light emission due to quantum size effects in highly porous crystalline silicon Nature 353:335–338 doi: 10.1038/353335a0 [24] Demami F, Ni L, Rogel R, Salaun AC, Pichon L (2010) Silicon nanowires synthesis for chemical sensor applications Procedia Eng 3–6 [25] Demichel O, Oehler F, Calvo V, Noé P, Pauc N, Gentile P, Ferret P, Baron T, Magnea N (2009) Photoluminescence of silicon nanowires obtained by epitaxial chemical vapor deposition Phys E Low-dimensional Syst Nanostructures 41:963–965 doi: 10.1016/j.physe.2008.08.054 [26] Dhara S, Giri PK (2010) Self-catalytic growth of horizontal and straight Si nanowires on Si substrates using a sputter deposition technique Solid State Commun 150:1923–1927 doi: 10.1016/j.ssc.2010.07.031 [27] Dhara S, Giri PK (2011) Effect Of Growth Temperature On The Catalyst-Free Growth Of Long Silicon Nanowires Using Radio Frequency Magnetron Sputtering Int J Nanosci 10:13–17 doi: 10.1142/S0219581X11007594 [28] Elfström N, Linnros J (2008) Sensitivity of silicon nanowires in biosensor applications J Phys Conf Ser 100:52042 doi: 10.1088/1742- 6596/100/5/052042 [29] Fatimah S, Rahman A, Yusof NA, Hashim U, Nor MN (2013) Design and Fabrication of Silicon Nanowire based Sensor Int J Electrochem Sci 8:10946–10960 [30] Fukata N, Oshima T, Okada N, Kizuka T, Tsurui T, Ito S, Murakami K (2006) Phonon confinement in silicon nanowires synthesized by laser ablation Phys B Condens Matter 376–377:864–867 doi: 10.1016/j.physb.2005.12.216 [31] Gonchar KA, Zubairova AA, Schleusener A, Osminkina LA, Sivakov V (2016) Optical Properties of Silicon Nanowires Fabricated by Environment-Friendly 109 Chemistry Nanoscale Res Lett 11:357 doi: 10.1186/s11671-016-1568-5 [32] Gundiah G, Deepak FL, Govindaraj a., Rao CNR (2003) Carbon-assisted synthesis of silicon nanowires Chem Phys Lett 381:579–583 doi: 10.1016/j.cplett.2003.09.142 [33] Guo-an C (2009) Fabrication and Electron Field Emission of Silicon Nanowires Synthesized by Chemical Etching J Korean Phys Soc 55:2681 doi: 10.3938/jkps.55.2681 [34] Hainey MF, Redwing JM (2016) Aluminum-catalyzed silicon nanowires: Growth methods, properties, and applications Appl Phys Rev 3:40806 doi: 10.1063/1.4954398 [35] Harris C, O’Reilly EP (2006) Nature of the band gap of silicon and germanium nanowires Phys E Low-dimensional Syst Nanostructures 32:341–345 doi: 10.1016/j.physe.2005.12.094 [36] Hasan M, Huq MF, Mahmood ZH (2013) A review on electronic and optical properties of silicon nanowire and its different growth techniques Springerplus 2:151 doi: 10.1186/2193-1801-2-151 [37] Heitsch AT, Fanfair DD, Tuan H, Korgel B a (2008) Solution−Liquid−Solid (SLS) Growth of Silicon Nanowires J Am Chem Soc 130:5436–5437 doi: 10.1021/ja8011353 [38] Heon-Jin Choi (2012) Vapor–Liquid–Solid Growth of Semiconductor Nanowires Nanosci Technol doi: 10.1007/978-3-642-01495-6 [39] Hochbaum AI, Chen R, Delgado RD, Liang W, Garnett EC, Najarian M, Majumdar A, Yang P (2008) Enhanced thermoelectric performance of rough silicon nanowires Nature 451:163–167 doi: 10.1038/nature06381 [40] Hsin C-L, Mai W, Gu Y, Gao Y, Huang C-T, Liu Y, Chen L-J, Wang Z-L (2008) Elastic Properties and Buckling of Silicon Nanowires Adv Mater 20:3919–3923 doi: 10.1002/adma.200800485 [41] Huang M-J, Weng C-C, Chang T-M (2010) An investigation of the phonon properties of silicon nanowires Int J Therm Sci 49:1095–1102 doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2010.02.002 [42] Hutagalung SD, Yaacob K a., Aziz AFA (2007) Oxide-assisted growth of 110 silicon nanowires by carbothermal evaporation Appl Surf Sci 254:633–637 doi: 10.1016/j.apsusc.2007.06.056 [43] Huy B, Binh PH, Diep BQ, Luong P Van (2003) Effect of ageing on the luminescence intensity and lifetime of porous silicon: roles of recombination centers Phys E Low-dimensional Syst Nanostructures 17:134–136 doi: 10.1016/S1386-9477(02)00752-X [44] Huy B, Hoi P Van, Khoi PH, Van DK, Binh PT, Cham TT (2009) Porous silicon as a low dimensional and optical material J Phys Conf Ser 187:12033 doi: 10.1088/1742-6596/187/1/012033 [45] J Barsotti R, Fischer JE, Lee CH, Mahmood J, Adu CKW, Eklund PC (2002) Imaging, structural, and chemical analysis of silicon nanowires Appl Phys Lett 81:2866 doi: 10.1063/1.1512827 [46] Jeon M, Kamisako K (2009) Synthesis and characterization of silicon nanowires using tin catalyst for solar cells application Mater Lett 63:777–779 doi: 10.1016/j.matlet.2009.01.001 [47] Kamins TI, Williams SS, Hesjedal T, Harris JS (2002) Chemically vapor deposited Si nanowires nucleated by self-assembled Ti islands on patterned and unpatterned Si substrates Phys E Low-Dimensional Syst Nanostructures 13:995–998 doi: 10.1016/S1386-9477(02)00287-4 [48] Kanemitsu Y (1994) Luminescence properties of nanometer-sized Si crystallites: Core and surface states Phys Rev B 49:16845–16848 doi: 10.1103/PhysRevB.49.16845 [49] Kanemitsu Y, Uto H, Masumoto Y, Matsumoto T, Futagi T, Mimura H (1993) Microstructure and optical properties of free-standing porous silicon films: Size dependence of absorption spectra in Si nanometer-sized crystallites Phys Rev B 48:2827–2830 [50] Kim R, Qin W, Wei G, Wang G, Wang L, Zhng D (2009) Synthesis of largescale SiC – SiO2 nanowires decorated with amorphous carbon nanoparticles and Raman and PL properties Chem Phys Lett 475:86–90 doi: 10.1016/j.cplett.2009.05.013 [51] Knezevic EBR and I (2008) Silicon nanowires as efficient thermoelectric 111 materials Nature 451:168–71 doi: 10.1038/nature06458 [52] Koch F (1993) Models and mechanisms for the luminescence of porous Si Phys E16 298:319–329 [53] Koch F, Petrova-Koch V, Muschik T (1993) The luminescence of porous Si: the case for the surface state mechanism J Lumin 57:271–281 doi: 10.1016/0022-2313(93)90145-D [54] Kolb FM, Hofmeister H, Scholz R, Zacharias M, Gösele U, Ma DD, Lee S-T (2004) Analysis of Silicon Nanowires Grown by Combining SiO Evaporation with the VLS Mechanism J Electrochem Soc 151:G472 doi: 10.1149/1.1759365 [55] Kwak DW, Cho HY, Yang W-C (2007) Dimensional evolution of silicon nanowires synthesized by Au–Si island-catalyzed chemical vapor deposition Phys E Low-dimensional Syst Nanostructures 37:153–157 doi: 10.1016/j.physe.2006.07.017 [56] L T Q Ngan, C.T Anh DTC (2012) Fabrication of aligned silicon nanowire arrays via metal-assisted electrochemical etching Proc IWAMSN 2012 104 – 107 [57] Lajvardi M, Eshghi H, Ghazi ME, Izadifard M, Goodarzi a (2015) Structural and optical properties of silicon nanowires synthesized by Ag-assisted chemical etching Mater Sci Semicond Process 40:556–563 doi: 10.1016/j.mssp.2015.07.032 [58] Ledoux G, Guillois O, Porterat D, Reynaud C, Huisken F, Kohn B, Paillard V (2000) Photoluminescence properties of silicon nanocrystals as a function of their size Phys Rev B 62:15942–15951 doi: 10.1103/PhysRevB.62.15942 [59] Leela S, Abirami T, Bhattacharya S, Ahmed N, Monika S, Priya RN (2016) Studies of Silicon Nanowires with Different Parameters — By PECVD Int J Nanosci 15:1660010 doi: 10.1142/S0219581X16600103 [60] Leveau L, Laïk B, Pereira-Ramos J-P, Gohier A, Tran-Van P, Cojocaru C-S (2015) Cycling strategies for optimizing silicon nanowires performance as negative electrode for lithium battery Electrochim Acta 157:218–224 doi: 10.1016/j.electacta.2015.01.037 [61] Li C, Fang G, Sheng S, Chen Z, Wang J, Ma S, Zhao X (2005) Raman 112 spectroscopy and field electron emission properties of aligned silicon nanowire arrays Phys E Low-dimensional Syst Nanostructures 30:169–173 doi: 10.1016/j.physe.2005.08.005 [62] Li C, Gu C, Liu Z, Mi J, Yang Y (2005) Iron-catalytic growth of prism-shaped single-crystal silicon nanowires by chemical vapor deposition of silane Chem Phys Lett 411:198–202 doi: 10.1016/j.cplett.2005.05.117 [63] Li D, Wu Y, Kim P, Shi L, Yang P, Majumdar A (2003) Thermal conductivity of individual silicon nanowires Appl Phys Lett 83:2934 doi: 10.1063/1.1616981 [64] Li FJ, Zhang S, Lee J-W (2014) Rethinking of the silicon nanowire growth mechanism during thermal evaporation of Si-containing powders Thin Solid Films 558:75–85 doi: 10.1016/j.tsf.2014.02.076 [65] Lin J-S, Chen C-C, Diau EW-G, Liu T-F (2008) Fabrication and characterization of eutectic gold–silicon (Au–Si) nanowires J Mater Process Technol 206:425–430 doi: 10.1016/j.jmatprotec.2007.12.069 [66] Lin J, Zhang LZ, Zhang BR, Zong BQ, Qin GG (1994) Stable blue light emission from oxidized porous silicon J Phys Condens Matter 6:565–568 doi: 10.1088/0953-8984/6/2/026 [67] Liu J, Huang S-H, Chen L-P, He L (2015) Tin catalyzed silicon nanowires prepared by magnetron sputtering Mater Lett 151:122–125 doi: 10.1016/j.matlet.2015.03.065 [68] Liu J, Niu J, Yang D, Yan M, Sha J (2004) Raman spectrum of array-ordered crystalline silicon nanowires Phys E Low-dimensional Syst Nanostructures 23:221–225 doi: 10.1016/j.physe.2004.03.016 [69] Liu Y, Huang K, Fan Y, Zhang Q, Sun F, Gao T, Yang L, Zhong J (2013) Electrochimica Acta Three-dimensional network current collectors supported Si nanowires for lithium-ion battery applications Electrochim Acta 88:766– 771 doi: 10.1016/j.electacta.2012.10.129 [70] Lu M, Li MK, Kong LB, Guo XY, Li HL (2003) Silicon quantum-wires arrays synthesized by chemical vapor deposition and its micro-structural properties Chem Phys Lett 374:542–547 doi: 10.1016/S0009-2614(03)00747-4 113 [71] Mahamad AM, Mamidipudi GK (2012) Metal induced crystallization Cryst Sci Technol 461–480 doi: 10.5772/50064 [72] Maiolo JR, Kayes BM, Filler MA, Putnam MC, Kelzenberg MD, Atwater HA, Lewis NS (2007) High aspect ratio silicon wire array photoelectrochemical cells J Am Chem Soc 129:12346–+ [73] Malakkal L, Szpunar B, Siripurapu RK, Szpunar JA (2017) Thermal conductivity of bulk and nanowire of cubic-SiC from ab initio calculations Comput Mater Sci 128:249–256 doi: 10.1016/j.commatsci.2016.11.040 [74] Manh Chu H, Van Nguyen M, Ngoc Vu H, Hane K (2015) Fabrication of single-crystal silicon nanowires based on surface wet adhesion Mater Lett 152:94–97 doi: 10.1016/j.matlet.2015.03.108 [75] Morales, A.M and Lieber CM (1998) A laser ablation method for the synthesis of crystalline semiconductor nanowires Science 279:208–11 doi: 10.1126/science.279.5348.208 [76] Nebol’sin V a., Shchetinin a a (2003) Role of Surface Energy in the Vapor – Liquid – Solid Growth of Silicon Inorg Mater 39:899–903 doi: 10.1023/A:1025588601262 [77] Niu J-J, Wang J-N (2008) A study in the growth mechanism of silicon nanowires with or without metal catalyst Mater Lett 62:767–771 doi: 10.1016/j.matlet.2007.06.056 [78] Niu J, Sha J, Yang D (2004) Silicon nanowires fabricated by thermal evaporation of silicon monoxide Phys E Low-dimensional Syst Nanostructures 23:131–134 doi: 10.1016/j.physe.2004.01.013 [79] Niu J, Sha J, Yang D (2004) Sulfide-assisted growth of silicon nano-wires by thermal evaporation of sulfur powders Phys E Low-dimensional Syst Nanostructures 24:278–281 doi: 10.1016/j.physe.2004.05.002 [80] O’Dwyer C, McSweeney W, Collins G (2016) Quantum Confined Intense Red Luminescence from Large Area Monolithic Arrays of Mesoporous and Nanocrystal-Decorated Silicon Nanowires for Luminescent Devices ECS J Solid State Sci Technol 5:R3059–R3066 doi: 10.1149/2.0081601jss [81] Pan H, Lim S, Poh C, Sun H, Wu X, Feng Y, Lin J (2005) Growth of Si 114 nanowires by thermal evaporation Nanotechnology 16:417–421 doi: 10.1088/0957-4484/16/4/014 [82] Pan ZW, Dai ZR, Xu L, Lee ST, Wang ZL (2001) Temperature-Controlled Growth of Silicon-Based Nanostructures by Thermal Evaporation of SiO Powders J Phys Chem B 105:2507–2514 doi: 10.1021/jp004253q [83] Park I, Li Z, Pisano AP, Williams RS (2010) Top-down fabricated silicon nanowire sensors for real-time chemical detection Nanotechnology 21:15501 doi: 10.1088/0957-4484/21/1/015501 [84] Peng K, Jie J, Zhang W, Lee S-T (2008) Silicon nanowires for rechargeable lithium-ion battery anodes Appl Phys Lett 93:33105 doi: 10.1063/1.2929373 [85] Peters CH, Guichard a R, Hryciw a C, Brongersma ML, McGehee MD (2009) Energy transfer in nanowire solar cells with photon-harvesting shells J Appl Phys 105:124509 doi: 10.1063/1.3153281 [86] Petrova-Koch, T.Muschik, D.I.Kovalev, F.Koch VL (1993) Fast photoluminescence from porous silicon Mater Res Soclety 283:179–184 [87] Pham VT, Le VN, Chu AT, Pham TT, Tran NK, Pham HD, Pham TH (2011) Silicon nanowires prepared by thermal evaporation and their photoluminescence properties measured at low temperatures Adv Nat Sci Nanosci Nanotechnol 2:15016 doi: 10.1088/2043-6262/2/1/015016 [88] Pham Van Tuan, Chu Anh Tuan, Tran Thanh Thuy, Vu Binh Nam, Pham Toan Thang, Pham Hong Duong PTH (2014) Layered structure in core-shell silicon nanowires, Journal of Luminescence 154: [89] Pinilla S, Mollá G, Pau JL, Morant C (2016) Impact of the oxide layer on the electrical properties of silicon nanowires fabricated by metal-assisted chemical etching Phys status solidi 213:2884–2889 doi: 10.1002/pssa.201600371 [90] Piscanec S, Ferrari AC, Cantoro M, Hofmann S, Zapien JA, Lifshitz Y, Lee ST, Robertson J (2003) Raman Spectrum of silicon nanowires Mater Sci Eng C 23:931–934 doi: 10.1016/j.msec.2003.09.084 [91] Ponomareva I, Srivastava D, Menon M (2007) Thermal conductivity in thin silicon nanowires: Phonon confinement effect Nano Lett 7:1155–1159 doi: 115 10.1021/nl062823d [92] Qi J, White JM, Belcher AM, Masumoto Y (2003) Optical spectroscopy of silicon nanowires Chem Phys Lett 372:763–766 doi: 10.1016/S00092614(03)00504-9 [93] Qi X, Liang J, Yu C, Ma S, Liu X, Xu B (2014) Facile synthesis of interconnected SiC nanowire networks on silicon substrate Mater Lett 116:68– 70 doi: 10.1016/j.matlet.2013.10.098 [94] Read AJ, Needs RJ, Nash KJ, Canham LT, Calcott PDJ, Qteish A (1992) Firstprinciples calculations of the electronic properties of silicon quantum wires Phys Rev … 69:1232–1235 doi: 10.1103/PhysRevLett.69.1232 [95] Review P (1994) Blue Emission In Porous Silicon -Oxygen-Related Photoluminescence Phys Rev B 49:7821–7824 [96] Rose J, Auffan M, Proux O, Niviere V, Bottero JY (2012) Encyclopedia of Nanotechnology doi: 10.1007/978-90-481-9751-4 [97] Rurali R (2010) Colloquium: Structural, electronic, and transport properties of silicon nanowires Rev Mod Phys 82:427–449 doi: 10.1103/RevModPhys.82.427 [98] S Botti, R Ciardi, R Larciprete, A Goldoni , L Gregoratti , B Kaulichb MK (2003) Silicon nanowires grown on Si (100) substrates via thermal reactions with carbon nanoparticles Chem Phys Lett 371 371:394–400 doi: 10.1016/S0009-2614(03)00090-3 [99] Salh R (2011) Defect Related Luminescence in Silicon Dioxide Network: A Review In: Cryst Silicon - Prop Uses InTech, pp 135–172 [100] Saron KMA, Hashim MR (2013) Superlattices and Microstructures Broad visible emission from GaN nanowires grown on n-Si (111) substrate by PVD for solar cell application Superlattices Microstruct 56:55–63 doi: 10.1016/j.spmi.2012.12.020 [101] Scheel H, Reich S, Thomsen C (2005) Electronic band structure of high-index silicon nanowires Phys status solidi 242:2474–2479 doi: 10.1002/pssb.200541133 [102] Schmidt V, Wittemann J V, Gosele U (2010) Growth, Thermodynamics, and 116 Electrical Properties of Silicon Nanowires Chem Rev 110:361–388 doi: Doi 10.1021/Cr900141g [103] Schmidt V, Wittemann J V, Gösele U (2010) Growth, thermodynamics, and electrical properties of silicon nanowires Chem Rev 110:361–88 doi: 10.1021/cr900141g [104] Shao M, Ma DDD, Lee S-T (2010) Silicon Nanowires - Synthesis, Properties, and Applications Eur J Inorg Chem 2010:4264–4278 doi: 10.1002/ejic.201000634 [105] Sharma SN, Sharma RK, Lakshmikumar ST (2005) Role of an electrolyte and substrate on the stability of porous silicon Phys E Low-dimensional Syst Nanostructures 28:264–272 doi: 10.1016/j.physe.2005.03.020 [106] Sierra-Sastre Y, Dayeh S a., Picraux ST, Batt C a (2010) Epitaxy of Ge nanowires grown from biotemplated Au nanoparticle catalysts ACS Nano 4:1209–1217 doi: 10.1021/nn901664r [107] Sivakov V, Andrä G, Gawlik a., Berger a., Plentz J, Falk F, Christiansen SH (2009) Silicon nanowire-based solar cells on glass: Synthesis, optical properties, and cell parameters Nano Lett 9:1549–1554 doi: 10.1021/nl803641f [108] Sivakov VA, Voigt F, Berger A, Bauer G, Christiansen SH (2010) Roughness of silicon nanowire sidewalls and room temperature photoluminescence Phys Rev B 82:125446 doi: 10.1103/PhysRevB.82.125446 [109] Srivastava SK, Singh PK, Singh VN, Sood KN, Haranath D, Kumar V (2009) Large-scale synthesis, characterization and photoluminescence properties of amorphous silica nanowires by thermal evaporation of silicon monoxide Phys E Low-dimensional Syst Nanostructures 41:1545–1549 doi: 10.1016/j.physe.2009.04.032 [110] Suzuki H, Araki H, Tosa M, Noda T (2009) Electrical conductivity measurement of silicon wire prepared by CVD Chem Phys Lett 468:211–215 doi: 10.1016/j.cplett.2008.11.090 [111] Swain BS, Swain BP, Lee SS, Hwang NM (2012) Microstructure and Optical Properties of Oxygen-Annealed c-Si/a-SiO2 Core–Shell Silicon Nanowires J 117 Phys Chem C 116:22036–22042 doi: 10.1021/jp3067876 [112] Tang YH, Zhang YF, Peng HY, Wang N, Lee CS, Lee ST (1999) Si nanowires synthesized by laser ablation of mixed SiC and SiO/ powders Chem Phys Lett 314 16–20 [113] Tang YH, Zheng YF, Lee CS, Lee ST (2000) A simple route to annihilate defects in silicon nanowires Chem Phys Lett 328 328:346–349 [114] Tian B, Zheng X, Kempa TJ, Fang Y, Yu N, Yu G, Huang J, Lieber CM (2007) Coaxial silicon nanowires as solar cells and nanoelectronic power sources Nature 449:885–889 doi: 10.1038/nature06181 [115] Van Tuan P, Anh Tuan C, Thanh Thuy T, Binh Nam V, Toan Thang P, Hong Duong P, Thanh Huy P (2014) Layered structure in core-shell silicon nanowires J Lumin 154:46–50 doi: 10.1016/j.jlumin.2014.03.070 [116] Veprek S, Veprek-Heijman MGJ (2015) Photoluminescence from nanocrystalline silicon nc-Si, nc-Si/SiO2 nanocomposites, and nc-Si oxidized in O2 and treated in H2O J Vac Sci Technol A Vacuum, Surfaces, Film 33:43001 doi: 10.1116/1.4921555 [117] Vo TTM, Williamson AJ, Lordi V, Galli G (2008) Atomistic Design of Thermoelectric Properties of Silicon Nanowires Nano Lett 8:1111 doi: 10.1021/nl073231d [118] Wagner RS, Ellis WC (1964) Vapor-Liquid-Solid Mechanism Of Single Crystal Growth Appl Phys Lett 4:89–90 doi: 10.1063/1.1753975 [119] Wan Y, Sha J, Chen B, Fang Y, Wang Z, Wang Y (2009) Nanodevices based on silicon nanowires Recent Pat Nanotechnol 3:1–9 [120] Wang F, Gao X, Ma L, Li T, Yuan C (2016) Sustainability Analysis of Silicon Nanowire Fabrication for High Performance Lithium Ion Battery Anode Procedia Manuf 7:151–156 doi: 10.1016/j.promfg.2016.12.040 [121] Wang J, Wang H, Zhang B, Wang Y, Lu S, Zhang X (2015) A Stable Flexible Silicon Nanowire Array as Anode for High-Performance Lithium-ion Batteries Electrochim Acta 176:321–326 doi: 10.1016/j.electacta.2015.07.001 [122] Wang J, Wang JS (2007) Dimensional crossover of thermal conductance in nanowires Appl Phys Lett 90:1–4 doi: 10.1063/1.2748342 118 [123] Wang K, Chung SY, Kim D (2004) Morphology of Si nanowires fabricated by laser ablation using gold catalysts Appl Phys A 79:895–897 doi: 10.1007/s00339-004-2790-z [124] Wang N, Cai Y, Zhang RQ (2008) Growth of nanowires Mater Sci Eng R Reports 60:1–51 doi: 10.1016/j.mser.2008.01.001 [125] Wang N, Tang YH, Zhang YF, Lee CS, Lee ST (1998) Nucleation and growth of Si nanowires from silicon oxide Phys Rev B 58:R16024–R16026 doi: 10.1103/PhysRevB.58.R16024 [126] Wang XJ, Dong B, Zhou Z (2009) Preparation and photoluminescence of high density SiOx nanowires with Fe3O4 nanoparticles catalyst Mater Lett 63:1149– 1152 doi: 10.1016/j.matlet.2009.01.084 [127] Wang Y, Schmidt V, Senz S, Gösele U (2006) Epitaxial growth of silicon nanowires using an aluminium catalyst Nat Nanotechnol 1:186–189 doi: 10.1038/nnano.2006.133 [128] Wang ZL, Bao JK, Wan YT, Xia WW, Wang YW, Sha J (2012) Synthesis, Characterization and Kinetics of Epitaxial-Oriented Silicon Nanowire Arrays on Si Substrates Phys Procedia 32:444–449 doi: 10.1016/j.phpro.2012.03.583 [129] Wen C-Y, Reuter MC, Tersoff J, Stach EA, Ross FM (2010) Structure, Growth Kinetics, and Ledge Flow during Vapor−Solid−Solid Growth of CopperCatalyzed Silicon Nanowires Nano Lett 10:514–519 doi: 10.1021/nl903362y [130] Wu H, Jiang X, Li W, Wang J, Zeng Y, Ming Y (2017) Silicon nanowires prepared by hydrogen-assisted rf-magnetron sputtering on bismuth-coated ITO glass Mater Lett 188:312–315 doi: 10.1016/j.matlet.2016.09.049 [131] Wu MH, Mu R, Ueda A, Henderson DO, Vlahovic B (2005) Production of silicon quantum dots for photovoltaic applications by picosecond pulsed laser ablation Mater Sci Eng B 116:273–277 doi: 10.1016/j.mseb.2004.06.022 [132] Xiaoge Gregory Zhang (2004) Electrochemistry of Silicon and Its Oxide 1– 499 doi: 10.1128/AAC.03728-14 [133] Xie M, Yuan Z, Qian B, Pavesi L (2009) Silicon nanocrystals to enable silicon photonics Invited Paper Chinese 10.3788/COL20090704.0319.1 119 Opt Lett 7:319–324 doi: [134] Xing YJ, Yu DP, Xi ZH, Xue ZQ (2003) Silicon nanowires grown from Aucoated Si substrate Appl Phys A Mater Sci Process 76:551–553 doi: 10.1007/s00339-002-1912-8 [135] Xiong Y, Wu XL, Xiong SJ, Zhang ZY, Siu GG, Chu PK (2008) Origin of the 745 nm photoluminescence from small diameter silicon nanowires Solid State Commun 148:182–185 doi: 10.1016/j.ssc.2008.08.023 [136] Xu T, Lambert Y, Krzeminski C, Grandidier B, Stiévenard D, Lévêque G, Akjouj A, Pennec Y, Djafari-Rouhani B (2012) Optical absorption of silicon nanowires J Appl Phys 112:33506 doi: 10.1063/1.4739708 [137] Yan J, Yang L, Chou MY (2007) Size and orientation dependence in the electronic properties of silicon nanowires Phys Rev B 76:115319 doi: 10.1103/PhysRevB.76.115319 [138] Yi G-C (2012) Semiconductor Nanostructures for Optoelectronic Devices doi: 10.1007/978-3-642-22480-5 [139] Ying-Cai P, Zhi-Dong F, Zhen-Hua B, Xin-Wei Z, Jian-Zhong L, Xu C (2010) Blue Luminescent Properties of Silicon Nanowires Grown by a Solid-LiquidSolid Method Chinese Phys Lett 27:57305 doi: 10.1088/0256- 307X/27/5/057305 [140] Yoshihiko Kanemitsu, Tetsuo Ogawa, Kenji Shiraishi and KT (1993) Visible photoluminescence from oxidized Si nanometer-sized spheres: Exciton confinement on a spherical shell Phys Rev B 48:4883–4886 doi: 01631829/93/48(7)/4883(4) [141] Yu D., Xing Y., Hang Q., Yan H., Xu J, Xi Z., Feng S (2001) Controlled growth of oriented amorphous silicon nanowires via a solid–liquid–solid (SLS) mechanism Phys E Low-dimensional Syst Nanostructures 9:305–309 doi: 10.1016/S1386-9477(00)00202-2 [142] Yu J, Sha J, Wang L, Yang Q, Yang D (2006) One-dimensional silicon nanostructures fabricated by thermal evaporation Mater Sci Eng C 26:800– 804 doi: 10.1016/j.msec.2005.09.106 [143] Yu P, Wu J, Liu S, Xiong J, Jagadish C, Wang ZM (2016) Design and fabrication of silicon nanowires towards efficient solar cells Nano Today 120 11:704–737 doi: 10.1016/j.nantod.2016.10.001 [144] Zakharov N, Werner P, Sokolov L, Gösele U (2007) Growth of Si whiskers by MBE: Mechanism and peculiarities Phys E Low-Dimensional Syst Nanostructures 37:148–152 doi: 10.1016/j.physe.2006.07.018 [145] Zhang E, Tang Y, Zhang Y, Guo C (2009) Synthesis and photoluminescence property of silicon carbon nanowires synthesized by the thermal evaporation method Phys E Low-dimensional Syst Nanostructures 41:655–659 doi: 10.1016/j.physe.2008.11.004 [146] Zhang G-J, Luo ZHH, Huang MJ, Tay GKI, Lim E-JA (2010) Morpholinofunctionalized silicon nanowire biosensor for sequence-specific label-free detection of DNA Biosens Bioelectron 25:2447–53 doi: 10.1016/j.bios.2010.04.001 [147] Zhang G-J, Zhang L, Huang MJ, Luo ZHH, Tay GKI, Lim E-JA, Kang TG, Chen Y (2010) Silicon nanowire biosensor for highly sensitive and rapid detection of Dengue virus Sensors Actuators B Chem 146:138–144 doi: 10.1016/j.snb.2010.02.021 [148] Zhang G, Ning Y (2012) Analytica Chimica Acta Silicon nanowire biosensor and its applications in disease diagnostics : A review Anal Chim Acta 749:1– 15 doi: 10.1016/j.aca.2012.08.035 [149] Zhang RQ, Lifshitz Y, Lee ST (2003) Oxide-Assisted Growth of Semiconducting Nanowires Adv Mater 15:635–640 doi: 10.1002/adma.200301641 [150] Zhang YF, Tang YH, Peng HY, Wang N, Lee CS, Bello I, Lee ST (1999) Diameter modification of silicon nanowires by ambient gas Appl Phys Lett 75:1842 doi: 10.1063/1.124846 [151] Zhang YF, Tang YH, Wang N, Yu DP, Lee CS, Bello I, Lee ST (1998) Silicon nanowires prepared by laser ablation at high temperature Appl Phys Lett 72:1835–1837 doi: 10.1063/1.121199 [152] Zhang YF, Tang YH, Zhang Y, Lee CS, Bello I, Lee ST (2000) Deposition of carbon nanotubes on Si nanowires by chemical vapor deposition Chem Phys Lett 330 330:48–52 121 [153] Zhang Z, Fan XH, Xu L, Lee CS, Lee ST (2001) Morphology and growth mechanism study of self-assembled silicon nanowires synthesized by thermal evaporation Chem Phys Lett 337 337:18–24 [154] Zhao XW, Yang FY (2008) Synthesis of epitaxial silicon nanowires on Si(111) substrates using ultrahigh vacuum magnetron sputtering J Vac Sci Technol B Microelectron Nanom Struct 26:675 doi: 10.1116/1.2898489 [155] Zheng G, Xu M (2014) Growth and characterization of semiconducting silicon nanowires for biomedical applications In: Semicond Silicon Nanowires Biomed Appl Elsevier, pp 8–25 [156] Zheng Y, Rivas C, Lake R, Member S, Alam K, Boykin TB, Klimeck G (2005) Electronic Properties of Silicon Nanowires IEEE Trans Electron Devices 52:1097–1103 doi: 0018-9383 [157] Zhu J, Cui Y (2010) Photovoltaics: More solar cells for less Nat Mater 9:183– 184 doi: 10.1038/nmat2701 122 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Nguyen Thi Thuy, Vuong Xuan Anh, Ha Viet Anh, Nguyen Duc Chien, Nguyen Huu Lam (2011), Nghiên cứu chế tạo dây nano silic phương pháp bốc bay nhiệt phương pháp phún xạ catốt Tuyển tập báo cáo hội nghị Vật lí Chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ 7, tr.112-117 Thuy Nguyen Thi, Tuan Hoang Nguyen, Tu Nguyen, Chien Duc Nguyen, Lam Huu Nguyen (2012), Characterization of silicon nanowires grown by sputering method International Conferrence on Advanced Materials and Nanotechnology (ICAMN2012), tr.28-32 Nguyễn Thị Thúy, Phạm Viết Văn, Hoàng Quang Sơn, Vương Xuân Anh, Nguyễn Hoàng Tuấn, Nguyễn Đức Chiến, Nguyễn Hữu Lâm (2012), Chế tạo dây nano silic phương pháp bốc bay nhiệt Tạp chí Khoa học & Công nghệ trường Đại học Kỹ thuật số 90-2012, tr.114-118 Nguyễn Thị Thúy, Nguyễn Hoàng Tuấn, Nguyễn Duy Hùng, Nguyễn Đức Chiến, Nguyễn Hữu Lâm (2013), Ảnh hưởng nguồn rắn trình hình thành dây nano silic phương pháp bốc bay nhiệt Hội nghị Vật lý Chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ (SPMS-2013), tr 289-292 Thuy Thi Nguyen, Anh Xuan Vuong, Luan Duc Mai, Tuan Hoang Nguyen, Tu Nguyen, Chien Duc Nguyen, Lam Huu Nguyen (2013), Growth of silicon nanowires by sputtering and evaporation methods Physica Status Solidi a (PSSa) 210, No.7, pp1429-1432, IF=1,648 Nguyễn Thị Thúy, Đỗ Đức Chính, Nguyễn Công Tú, Đặng Đức Vượng, Nguyễn Đức Chiến, Nguyễn Hữu Lâm (2015), Chế tạo nghiên cứu hiệu ứng giam giữ lượng tử dây nano silic mọc định hướng thẳng Hội nghị Vật lý Chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ (SPMS-2015), tr 259-262 Nguyen Thi Thuy, Do Duc Tho, Nguyen Cong Tu, Dang Duc Vuong, Nguyen Duc Chien, Nguyen Huu Lam (2016), Structural and Optical Properties of SiCore/SiOx-Shell Nanowires Journal of Electronic Materials, Doi: 10.1007/s1 1664-016-5237-3 123 ... tạo tính chất vật liệu nanô Si nghiên cứu sinh thực nội dung luận án Chế tạo nghiên cứu đặc tính dây nano Si - Mục tiêu nghiên cứu luận án: Tổng hợp SiNW đế Si hai phương pháp phún xạ catốt... hình thái dây, nguồn gốc, chế đặc điểm phát huỳnh quang dây Chương 4: Nghiên cứu chế tạo SiNW phương pháp phún xạ Chế tạo SiNW có nhiều phương pháp, tùy thuộc vào mục đích nội dung nghiên cứu nhóm... chương Các quy trình, ưu điểm hạn chế phương pháp chế tạo SiNW trình bày khái quát chương này, từ định hướng nghiên cứu công nghệ chế tạo sử dụng luận án Chương 2: Nghiên cứu chế tạo SiNW phương