Fabrication and Field-Emission Properties of Vertically-Aligned Tapered [110]Si Nanowire Arrays Prepared by Nanosphere Lithography and Electroless Ag-Catalyzed Etching

Z. Feng; K. Q. Lin; Y. C. Chen; S. L. Cheng

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저자정보: Z. Feng (National Central University) K. Q. Lin (National Central University) Y. C. Chen (National Central University) S. L. Cheng (National Central University)

저널정보: 성균관대학교 성균나노과학기술원 NANO NANO Vol.13 No.9

발행연도: 2018.1

수록면: 117 - 125 (9page)

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In this study, the controllable fabrication of a variety of vertically aligned, single-crystalline [110]-oriented Si nanowire arrays with sharp tips on (110)Si substrates is achieved using a combined self-assembled nanosphere lithography and multiple electroless Ag-catalyzed Si etching processes. All of the experiments were performed at room temperature. The morphological evolution and formation mechanism of long tapered [110]Si nanowire arrays during the multiple tip-sharpening cycle processes have been investigated by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and water contact angle measurements. Field emission measurements demonstrate that the field-emission behaviors of all nanowire samples produced in this study agree well with the Fowler–Nordheim theory, and the produced long tapered [110]Si nanowire array possesses superior electron emission characteristics, with a very low turn-on field of 1.4 V/ m and a high field enhancement factor of 3816. The simple and room temperature fabrication of the well-ordered long tapered [110]Si nanowire array and its excellent electron field emission performance suggest that it can serve as a good candidate for applications in high-performance. Si-based vacuum electronic nanodevices.

참고문헌 (45)

참고문헌 신청

E. Muchuweni / 2017 / Mater. Sci. Semicond. Process 68:80

안지상 / 2015 / Controlled Synthesis of Horizontal Silicon Nanowires for Biosensor Application / NANO 10(7):136~141

P. Singh / 2015 / J. Mater. Sci. 50:6631

Y. M. Chang / 2014 / Nanoscale 6:9846

S. H. Baek / 2012 / J. Mater. Sci. 47:4138

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