前言

一维(1D)无机半导体纳米结构，包括纳米线、纳米管和纳米棒，由于其优异的结晶度、大的活性表面积和在1D异质纳米结构中形成许多复杂的轴向和同轴量子结构的潜力，在电子和光电子器件应用中具有优于传统半导体薄膜的许多优点。更重要的是，集成在弹性基底上的离散1D纳米结构是柔性无机器件的绝佳材料平台。然而，高密度阵列中单独操作的1D纳米器件，对于使用1D纳米结构实现许多实际的电子和光电器件仍然是必要的。

研究内容

首尔国立大学的研究人员展示了使用生长在石墨烯层上的垂直氧化锌纳米管阵列，可单独寻址的高密度双端纳米管肖特基二极管交叉阵列。此外，集成在柔性石墨烯层中的氧化锌纳米管器件的分立阵列确保了衬底弯曲时的应力和应变可以最小化，这使得它们非常适合薄和超柔性器件应用。在高密度集成1D纳米结构器件应用的开发方面有着重要的研究兴趣。为了实现最终密度的1D纳米结构器件阵列，制造垂直排列且可单独寻址的1D纳米结构器件阵列是必不可少的。为此，最近开发了用于电化学系统的高密度可单独寻址的单端1D纳米结构电极阵列。然而，为了开发关键的电子和光电元件，如pn结二极管、肖特基二极管、光电二极管、发光二极管和场效应晶体管，需要两端子或三端子1D纳米结构器件阵列。

实验方法

二端和三端1D纳米结构器件结构分别由两个和三个金属电极组成，与1D纳米材料接触。迄今为止，已经证明使用垂直1D纳米材料制造这种结构极具挑战性。尽管已经制造了具有公共底部电极的双端器件，对于这些器件，每个1D纳米结构需要相应的金属引线，这限制了器件密度和数量的增加。因此，制造具有可伸缩交叉杆阵列的二端或三端1D纳米结构器件，对于垂直1D纳米结构的高密度集成至关重要。科学家们提出了一种制造可单独寻址的双端垂直1D纳米结构交叉阵列的方法，通过在1D纳米结构阵列的一侧创建微电极，将独立的1D纳米结构阵列翻转过来，并在另一侧形成微电极。为了实现可靠的独立式1D纳米结构阵列。使用了直接生长在石墨烯薄膜上的1D纳米结构，其中石墨烯薄膜使得1D纳米结构阵列能够容易地从衬底上剥离，而不会损害结构完整性。集成在石墨烯薄膜上的独立且可单独寻址的1D纳米结构交叉杆阵列大大增加了器件集成密度。

制备可单独寻址的纳米管肖特基二极管阵列的制造步骤。

柔性纳米管器件阵列。

纳米管肖特基光电二极管阵列的光电探测器特性。

结论

总之，使用生长在化学气相沉积石墨烯层上的氧化锌纳米管阵列，制造了可单独寻址的纳米管肖特基二极管阵列。纳米器件阵列表现出出色的肖特基二极管特性，包括其伏安特性曲线中的明显整流行为和低反向偏置漏电流。这些结果，通过混合维度和异质外延，为开发薄而灵活的1D纳米结构阵列的超高密度二端和三端电子和光电器件提供了一条通用和合理的途径。

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.104955。