Nano- and microstructured indium nitride crystals were synthesized by the reaction of indium oxide ($In_2O_3$) powder and its pellet with ammonia in the temperature range 580-700 ${^{\circ}C}$. The degree of nitridation of $In_2O_3$ to InN was very sensitive to the nitridation temperature. The formation of zero- to three-dimensional structured InN crystals demonstrated that $In_2O_3$ is nitridated to InN via two dominant parallel routes (solid ($In_2O_3$)-to-solid (InN) and gas ($In_2O$)-to-solid (InN)). The growth of InN crystals with such various morphologies was explained by the vapor-solid (VS) mechanism where the degree of supersaturation of In vapor determines the growth morphology and the vapor was mainly by the reaction of $In_2O$ with ammonia and partially by sublimation of solid InN. The pellet method was proven to be useful to obtain homogeneous InN nanowires.
Hwang, Jeongwoo;Kim, Myung Sang;Lee, Sang Jun;Shin, Jae Cheol
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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pp.328.2-328.2
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2014
Semiconductor nanowires (NWs) have attracted research interests due to the distinct physical properties that can lead to variousoptical and electrical applications. In this paper, we have grown InAs NWs viagold (Au)-assisted vapor-liquid-solid (VLS) and catalyst-free vapor-solid (VS) mechanisms and investigated on the p-type doping profile of the NWs. Metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) is used for the growth of the NWs. Trimethylindium (TMIn) and arsine (AsH3) were used for the precursor and diethyl zinc (DEZn) was used for the p-type doping source of the NWs. The effectiveness of p-type doping was confirmed by electrical measurement, showing an increase of the electron density with the DEZn flow. The structural properties of the InAs NWs were examined using scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). In addition, we characterize atomic distribution of InAs NWs using energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) analysis.
Nano-scaled metal oxides have been attractive materials for sensors, photocatalysis, and dye-sensitization for solar cells. We report the controlled synthesis and characterization of single crystalline $TiO_2$ nanowires via a catalyst-assisted vapor-liquid-solid (VLS) and vapor-solid (VS) growth mechanism during TiO powder evaporation. Scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM) studies show that as grown $TiO_2$ materials are one-dimensional (1D) nano-structures with a single crystalline rutile phase. Also, energy-dispersive X-ray (EDX) spectroscopy indicates the presence of both Ti and O with a Ti/O atomic ratio of 1 to 2. Various morphologies of single crystalline $TiO_2$ nano-structures are realized by controlling the growth temperature and flow rate of carrier gas. Large amount of reactant evaporated at high temperature and high flow rate is crucial to the morphology change of $TiO_2$ nanowire.
Star-like ZnO nanostructures were grown on SI(100) substrates with carbon(C) catalyst by employing vapor-solid(VS) mechanism. The morphologies and structure of ZnO nanostructures were investigated by Field emission scanning electron microscopy (FESEM), X-ray diffraction (XRD) and Raman spectrum, Photoluminescence spectrum. The results demonstrated that the as-synthesized products consisted of star-like ZnO nanostructure with hexagonal wurtzite phase. Nanostructures grown at 1100 were mainly star-like in structure with diameters of 500 nm. The legs of the star-like nanostructures were preferentially grown up along the [0001] direction. A vapor.solid (VS) growth mechanism was proposed to explain the formation of the star-like structures. Photoluminescence spectrum exhibited a narrow emission band peak around 380 nm and a broad one around 491 nm. Raman spectrum of the ZnO nanostructures showed oxygen defects in ZnO nanostructures due to the existence of Ar gas during the growth process, leading to the dominant green band peak in the PL spectrum.
Single-crystalline InSb nanowire was synthesized on $SiO_2$ wafer via vapor-liquid-solid (VLS) mechanism using chemical vapor deposition method. According to the source container system (open or close) which contain InSb powder and $SiO_2$ wafer, the single-crystalline InSb nanowires have different growth mechanisms. Structural characterization of the InSb nanowires was examined by scanning electron microscope (SEM). Composition of the nanowires was investigated using x-ray diffraction (XRD) and energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS). This study demonstrates that length and diameter of the InSb nanowires are long and thick using open-boat system by VLS and additional vapor-solid (VS) mechanisms, because open-boat system can carry a large amount of vapor-phase InSb precursor than close-boat system.
A twt -step carbothermal reduction scheme has been employed for the synthesis of SiC whiskers in an Ar or a H2 atmosphere via vapor-solid two-stage and vapor-liquid-solid growth mechanism respectively. It has been shown that the whisker growth proceed through the following reaction mechanism in an Ar at-mosphere : SiO2(S)+C(s)-SiO(v)+CO(v) SiO(v)3CO(v)=SiC(s)whisker+2CO2(v) 2C(s)+2CO2(v)=4CO(v) the third reaction appears to be the rate-controlling reaction since the overall reaction rates are dominated by the carbon which is participated in this reaction. The whisker growth proceeded through the following reaction mechaism in a H2 atmosphere : SiO2(s)+C(s)=SiO(v)+CO(v) 2C(s)+4H2(v)=2CH4(v) SiO(v)+2CH4(v)=SiC(s)whisker+CO(v)+4H2(v) The first reaction appears to be the rate-controlling reaction since the overall reaction rates are enhanced byincreasing the SiO vapor generation rate.
No, Im-Jun;Kim, Sung-Hyun;Shin, Paik-Kyun;Cho, Jin-Woo
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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제25권11호
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pp.922-925
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2012
Single crystalline Au nanowires were successfully synthesized in a tube-type furnace. The Au nanowires were grown by vapor phase synthesis technique using solid-liquid-solid (SLS) mechanism on substrates of corning glass and Si wafer. Prior to Au nanowire synthesis, Au thin film served as both catalyst and source for Au nanowire was prepared by sputtering process. Average length of the grown Au nanowires was approximately 1 ${\mu}m$ on both the corning glass and Si wafer substrates, while the diameter and the density of which were dependent on the thickness of the Au thin film. To induce a super-saturated states for the Au particle catalyst and Au molecules during the Au nanowire synthesis, thickness of the Au catalyst thin film was fixed to 10 nm or 20 nm. Additionally, synthesis of the Au nanowires was carried out without introducing carrier gas in the tube furnace, and synthesis temperature was varied to investigate the temperature effect on the resulting Au nanowire characteristics.
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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제13권4호
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pp.295-303
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2001
Condensation of vapor on solid inherently accompanies generation of liquid drops on the solid surface. However, these drops prevent the solid surface from directly contacting the saturated vapor, thus causing thermal resistance. This work investigates a novel mechanism for enhancing the condensation process, in which the condensed drops are rapidly removed from a solid surface by imposing vibration on them. In the experiments, a water drop pendant from a solid surface is vibrated at a fixed frequency while increasing the vibration amplitude. Upon repeating the experiments using various frequencies, it is revealed that there exist resonant frequencies at which the minimum vibration amplitudes inducing a fall-off of the pendant drops are remarkably less than those at neighboring frequencies. These frequencies are supposed to correspond to the resonant frequencies for different modes of drop shape oscillations. They are compared with the resonant frequencies predicted by relatively simple analyses, and the factors causing discrepancy between then are discussed.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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제16권6호
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pp.256-259
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2006
The amorphous $SiO_x$ nanowires were synthesized by the vapor phase epitaxy (VPE) method. $SiO_x$ nanowires were formed on silicon wafer of temperatures ranged from $800{\sim}1100^{\circ}C$ and nickel thin film was used as a catalyst for the growth of nanowires. A vapor-liquid-solid (VLS) mechanism is responsible for the catalyst-assisted amorphous $SiO_x$ nanowires synthesis in this experiment. The SEM images showed cotton-like nanostructure of free standing $SiO_x$ nanowires with the length of more than about $10{\mu}m$. The $SiO_x$ nanowires were confirmed amorphous structure by TEM analysis and EDX spectrum reveals that the nanowires consist of Si and O.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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pp.423-423
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2008
One dimensional (1D) nanostructures, including nanowires, nanorods, nanobelts, and nanotubes, have been the focus of current research on nanotechnology because of their fundamental significance in chemistry, physics, materials science and engineering, and potential applications in nanoelectronics. We have synthesized Te-rich $Sb_xTe_{1-x}$ nanowires and nanotubes via thermal evaporation method under vapor-solid mechanism. The physical morphology and chemical composition of the fabricated nanowires and nanotubes were investigated by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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