三角硒均匀纳米线的合成与表征

本文描述了一种软性溶液相方法，用于大规模合成均匀的三角硒（t-Se）纳米线，其横向尺寸可控范围为∼10到∼800纳米，长度可达数百微米。这些高度各向异性的一维（1D）纳米结构直接从水溶液中成核生长，而无需任何物理模板的帮助，如在多孔材料中刻蚀的通道状结构或由表面活性剂或嵌段共聚物组装的支架。产品的1D形态完全由构建块的线性特性决定，即包含在t-Se晶体晶格中的延伸螺旋原子链。当纳米线的直径从∼32减小到∼10纳米时，观察到能带间隙和链间跃迁的蓝移。还使用四探针法测量了单个纳米线的光电导率，发现当样品从黑暗中取出并受到∼3 μW μm–2的钨光照射时，光电导率增加了∼150倍。由于这个合成过程中没有涉及任何特殊种子，每根纳米线（包括两端）都应完全由纯硒构成，并结晶为三角相。我们相信此处描述的方案可以扩展到大规模生产t-Se纳米线，这些纳米线随后可以作为物理或化学模板生成各种功能材料的一维纳米结构。该合成策略本身也可能可扩展至其他包含链状构建块的系统。这些纳米线的单晶特性以及缺乏扭曲和其他相关缺陷，使其在制造纳米尺度电子、光学或机械纳米器件方面特别有用。