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Synthesis of single-crystalline Zn metal nanowires utilizing cold-wall physical vapor deposition

机译：利用冷壁物理气相沉积法合成单晶锌金属纳米线

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Zinc metal nanowires (NWs) of two different morphologies have been synthesized in a cold-wall physical vapor deposition (CWPVD) chamber at high vacuum conditions and growth temperatures of 150 degrees C. Substrates initially seeded by gold or platinum crystals show NWs of wool-like and/or unidirectional morphologies. Transmission electron microscopy (TEM) studies revealed that the rodlike NWs consist of single-crystalline Zn covered with a thin native oxide. NWs of wool-like morphology are suppressed using platinum as the seed metal. NW growth proceeds via vapor-solid (VS) kinetics without any catalyst particles on the wire tips. The highest observed growth rates exceed the Zn deposition rate by factors up to 860, indicating the dominant role of surface diffusion of Zn adatoms, also along the NWs. The surface diffusion length of Zn adatoms on the NW side facet is determined to be 39 mu m. Direct impingement of precursor atoms on the NW tip is not significant for the growth process.
机译：两种不同形态的锌金属纳米线（NWs）已在高真空条件和150摄氏度的生长温度下的冷壁物理气相沉积（CWPVD）室中合成。最初由金或铂晶体接种的基底显示出羊毛的NWs相似和/或单向形态。透射电子显微镜（TEM）研究表明，棒状NW由覆盖有薄天然氧化物的单晶Zn组成。使用铂作为种子金属可抑制类似羊毛的形态。 NW的生长通过气固（VS）动力学进行，而丝头上没有任何催化剂颗粒。观察到的最高生长速率超过Zn沉积速率达860倍，这表明Zn吸附原子的表面扩散以及沿NWs的主导作用。 NW侧面上的Zn吸附原子的表面扩散长度被确定为39μm。在生长过程中，前体原子直接撞击在NW尖端上并不重要。

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