非传统纳米线的蒸气-液-固生长

蒸气-液-固(VLS)生长是纳米线合成最广泛使用的方法之一。对于传统半导体纳米线，此处我们指的是 IV 族和 III-V 系统，数十年的工作已在多样化的蒸气相方法中建立了 VLS 生长，并实现了对形貌、晶相和结构调控的大量控制。相比之下，尽管许多非传统纳米线类（包括氧化物、碳化物和硫化物）的预测功能性特性和广泛的应用潜力，却尚未实现类似的确定性控制。本文调查并归类了这些非传统纳米线的 VLS 和 VLS 相关合成文献，突出显示其相对于 IV 和 III-V 基准的关键相似之处和差异之处。我们分析了支撑生长开发滞后的机械和潜在因素，包括与前体化学和输送相关的限制、种子颗粒组成和动力学，以及竞争性非催化核生长和生长路径。该综述根据纳米线生长过程中每个步骤发生的顺序分为三个主要章节，即前体输送、种子颗粒形成和核生长。每个章节都以简要讨论 IV 和 III-V 纳米线所达成的成果为基准，随后讨论其他材料类的类似情况以及独特方面。每个章节以挑战和机遇结束，讨论如何将在一个纳米线系统中所发展出的见解用于推进其他系统，从而为更确定性的复杂一维纳米材料的合成和集成铺路。