Sự phát triển của cấu trúc nano phức tạp là bước tiếp theo trong sự phát triển của vật liệu chức năng thông minh với sự điều khiển tốt các lớp tiếp giáp của các vật liệu thành phần. Các cấu trúc dị thể của các lớp vật liệu như kim loại, bán dẫn và polyme đã dẫn đến các tính chất và chức năng độc đáo mà trong các vật liệu một thành phần không có được [73, 36]. Gần đây, rât nhiều các cấu trúc nano dị thể một chiều đã được chế tạo thành công và được mô tả trong hình 1.8 với các cơ chế hình thành khác nhau.
Thông thường các cấu trúc dị thể được tạo ra từ sự kết hợp của các phương pháp khác nhau như: vật lý - vật lý, hóa - hóa, hóa - lý. Với phương pháp vật lý tổng hợp từ pha hơi, các cơ chế mọc VLS và VS có thể được kết hợp để tạo điều kiện hoặc ức chế hướng mọc xác định trước và thay đổi cách lắp ráp tinh thể. Ví dụ, việc kết hợp mọc VLS - VLS
16
dưới các hạt mầm của chất xúc tác dẫn đến hình thành các dạng cấu trúc dị thể phân nhánh, trong khi quá trình VLS - VS có thể dẫn đến hình thành các cấu trúc lõi - vỏ, hoặc các dây nano với các tinh thể nhỏ bám trên bề mặt [36]; việc sử dụng phương pháp bốc bay đồng thời các nguồn vật liệu khác nhau có thể tạo ra các cấu trúc dị thể kiểu phân đoạn hoặc có thể pha tạp trong các cấu trúc nano tinh thể 1D.
Hình 1.8. Các loại cấu trúc dị thể một chiều [36, 73, 121]