用于将纳米线从流体传递到衬底表面的方法与流程

本发明涉及纳米装置的形成，并且具体涉及捕获和对准纳米线以制造纳米装置。更具体地，本公开涉及用于将定向纳米线从流体传递到衬底表面的方法。

背景技术：

用于捕获表面上的纳米结构的常规技术集中于对准和捕获/沉积具有小的长度/直径比(例如，纳米棒、纳米颗粒)的纳米结构。然而，对具有可观长度/直径比(例如，纳米线)的捕获和对准更为困难。还难以以优选的方向对准纳米线。常规技术使用外部控制(例如，外加电场、缓慢溶剂蒸发或热退火)，这可能需要使用外部设备或高电压以实现对纳米结构的对准和捕获/沉积。这些外部控制增加了生产成本并且降低了纳米线装置生产的可扩展性。

申请人的公布为wo2015/166416al的在先申请公开了一种用于从液体界面到表面上捕获和对准纳米线的组合件的方法，其包括提供第一液体和第二液体，其中第一和第二液体相分离成下相、上相以及在下相和上相之间的界面。纳米线被设置成使得纳米线的大部分位于界面处，并且将纳米线设置在衬底上使得纳米线的大部分在衬底上相对于彼此对准。

在本领域对提供合适的纳米线组合件以及针对在衬底表面上捕获该组合件仍然存在改进的空间。更具体地，希望改进以用于在将纳米线聚集体从流体传递到衬底表面的过程中获得更高质量，以及还在所得到的衬底的完美水平方面获得改进。

技术实现要素：

本文中提供了解决方案，其解决了和向衬底表面传递纳米线组合件有关的问题。一个实施例涉及用于将定向纳米线的组合件从流体传递到衬底表面的方法，其包含：向容器提供流体，所述流体包含第一液体、第二液体以及多根纳米线，其中所述第一和第二液体相分离成下相、上相以及在所述下相和所述上相之间的界面；其中所述纳米线被官能化为在所述界面处垂直对准成纳米线聚集体；其中所述流体设置有组成被配置为抵消所述界面的膨胀的物质；以及使所述纳米线聚集体与衬底表面相接触，使得所述纳米线的大部分在所述衬底上相对于彼此对准。

在权利要求书中提供了进一步的详细解决方案。

附图说明

图1a至1d示意性地示出了根据实施例的捕捉和对准纳米线的组合件的方法的各种步骤。

图2a和2b示意性地示出了根据实施例的在流体物质修改之前和之后包括纳米线聚集体的相界面。

图3是根据实施例的官能化纳米线的示意图。

图4是根据实施例的在流体界面处经对准和组装的纳米线的聚集体的示意图。

图5是将定向纳米线的组合件从流体传递到衬底表面的方法的示意图。

图6是用于将定向纳米线的组合件从流体传递到衬底表面的容器设备的示意图。

图7是根据实施例的纳米线装置(例如，太阳能电池)的示意性侧横截面视图。

图8是显示利用如本文所提供的方法传递到衬底的纳米线的图像。

具体实施方式

以下将参考附图描述各种实施例。实施例应当被视为示范性的，并且在权利要求书的范围内提供的实现解决方案的其它方式也因此是可预见的。

本发明大体上涉及形成纳米线的纳米线组合件的聚集体，该纳米线优选地沿共同方向在流体的基本上不可混溶的第一和第二液体之间形成的界面处对准。这种含有纳米线的流体可以按照各种方式形成，例如通过首先将第一和第二液体结合并且之后添加纳米线，或者通过在将一种液体与另一种液体结混合之前向其添加纳米线。经适当官能化的纳米线随后将易于在界面处组装。然而，在衬底表面上从此类流体界面捕获对准的纳米线的技术仍然与若干障碍有关，希望能够例如在例如纳米线对准、取向以及表面密度方面，提升此类纳米线衬底的质量。发明人已经认识到，一种用于提高这种质量的解决方案是将流体组成制备成使得纳米线聚集体适合于在界面处形成。此外，流体设置有采用组成被配置为抵消界面的膨胀的组成的物质。在各种实施例中这可以通过选择性地设置该物质的组成来实现，例如通过仔细选择物质的类型以及其浓度。以此方式，界面被拉出，以便被基本上平坦化以用于与平坦衬底表面的适当接合。在其它实施例中，流体组成可以在后续步骤中修改，在允许在流体中形成界面之后，通过添加采用组成使得界面被拉出而被基本上平坦化以用于与平坦衬底表面适当接合的组成的物质。由此而论，平坦化的目的是使上相向下相的膨胀或鼓起最小化或减少，即，增大界面在垂直平面中的曲率半径。在极端情况下，这将意味着从其中第二上相液体可能在第一液体11的表面处悬浮成基本上球形的小滴的状态到其中第一液体以基本上水平的界面浮在第一下相液体的顶部上的状态。现在将描述各种实施例和方面。

参考图1a，方法的实施例使用位于容器1中的第一液体11以及构成第二液体12的纳米线分散液12，其中第二液体12被添加到第一液体11。纳米线分散液12优选地通过将预制纳米线20分散在分散液中来制备。也就是说，与在分散流体中原位形成纳米线形成对照，所述纳米线在被添加至分散流体12之前制成。在此实施例中，分散液12被选择成使得纳米线分散液在第一液体11中不混溶或者仅部分混溶。以此方式，当将纳米线分散液添加到第一液体11时，第一液体11和分散液12相分离，从而形成双相液体系统。密度更大的液体11沉降到容器1的底部从而形成下相，而密度较小的液体12浮在第一液体11的顶部上从而形成上相。所得到的双相系统具有上相和下相以及在上相和下相之间的界面13。

在实施例中，在纳米线分散液中的纳米线20可以由相同的材料制成。替代地，纳米线分散液12可以包括由不同材料制成的纳米线。适合于在本实施例以及以下实施例中使用的纳米线材料包括金属(如金、银及其合金)、碳纳米线或纳米管(单壁和多壁)；半导体，包括iii-v半导体(包括由al、in、ga、n、p、as制成的二元、三元和四元iii-v半导体，如gaas和inp)和ii-vi半导体(包括由zn、cd、se、o、s、te制成的二元、三元和四元ii-vi半导体，如zno、cdse)；以及陶瓷。纳米线20可以按收到状态使用或者经受以下更详细描述的一种或多种表面处理。

在将纳米线分散液添加到第一液体11之后，纳米线的大部分随后在界面处进行组装。通常，纳米线自发地在界面处组装，也就是说，如果给予充分的时间，纳米线在界面处自对准。然而，纳米线可以经历促进或加速纳米线在界面处组装的一个或多个条件。加速可以用若干方式实现。例如，加速可以通过改变上相的组成、下相的组成或者改变容器的温度来实现。

在另一个实施例中，不将纳米线分散液添加到第一液体11，而是首先形成双相液体系统，之后将纳米线添加到所述系统。因此，可以将不同于第一液体11的第二液体12添加到第一液体11。优选地，第二液体12在第一液体11中不混溶或者部分混溶/部分不混溶的。以此方式并且类似于先前的实施例，当将第二液体12添加到第一液体11时，两种液体相分离从而形成双相液体系统。密度较大的液体沉降到容器的底部，而密度较小的液体浮在第一液体11的顶部上，从而得到具有上相、下相以及在上下相之间的界面13的双相系统。在此实施例中，可以在将第二液体12添加到第一液体11之前将纳米线或纳米线分散液添加到所述双相系统或添加到第一液体11。纳米线分散液包含分布在分散液(例如，溶剂)中的纳米线。分散液可以与第一液体11或第二液体12相同。替代地，分散液可以是与第一和第二液体两者均不同的第三液体。替代地，可以添加干燥纳米线。

在实施例中，纳米线可以利用使纳米线呈疏水性的化合物(包括烷烃、氟化合物(例如，戊硫醇、全氟癸烷硫醇、十二烷基三氯甲氧基硅烷、硬脂酸、癸基磷酸、5-(1,2-二硫戊环-3-基)-n-十二烷基戊酰胺、十二烷基硫酸钠、三苯基膦、十八烷基硫醇)和/或使其呈亲水性的化合物(包括硫酸酯、磷酸酯、羧酸酯、胺、聚醚(例如，巯基丙烷磺酸钠、巯基乙烷磺酸钠、巯基烷烃琥珀酸酯(2-巯基琥珀酸酯)、巯基烷烃胺、(11-巯基十一烷基)-n,n,n-三甲基溴化铵、(12-膦羧基十二烷基)膦酸、(±)-l,2-二硫戊环-3-戊酸、(2-铵基乙基)二-叔丁基膦二(四氟硼酸酯)、(3-氨丙基)三乙氧基硅烷、12-巯基十二酸))官能化。在实施例中，利用不同的官能化合物，使纳米线表面的一部分呈疏水性并且使纳米线表面的其它部分呈亲水性，以在液体界面处实现垂直对准。在替代实施例中，仅利用官能化合物处理纳米线表面的一部分。

图3是根据实施例的经官能化的纳米线20的示意图。如图所示，纳米线20包括在纳米线20一端处的纳米颗粒23，例如金属颗粒，如金纳米颗粒。纳米颗粒23可以是纳米线20的线部分21(例如，半导体部分)的生长过程的结果，如通过利用纳米颗粒23作为催化剂种子的气液固(vls)法来生长纳米线20时。用于制造纳米线20的示例性方法可以在12年12月4日提交的美国临时申请61/623,137和pct公开申请第wo13/154490a2号中找到，其全部内容通过引用方式并入本文。在实施例中，第一官能化合物24附接至纳米线20的一端，如附接至纳米颗粒23。第二不同官能化合物(未示出)可以附接至纳米线没有纳米颗粒23的第二端。官能化合物24有助于对准上相104和下相102中的纳米线20。如以下针对具体示例所详细讨论，官能团中的一个可以是1-十八烷硫醇(odt)，而附接至纳米线20的下端的组分可以是(12-膦酰基十二烷基)磷酸(ppa)。此外，官能化合物24可以具有官能团，或者在官能化合物24的每一端具有不同的官能团。各种类型的官能化组分以及此种类型的示例已经在申请人本人的在先申请wo2015/166416的表i中给出，其全部内容通过引用方式并入本文。

基于对官能化合物24的选择以及液体11、12的类型和组成，可以控制纳米线的定向和对准。按照类似方式，这些参数/组成变量可以允许改变纳米线和纳米线之间的间隙，从而得到具有不同(即，经预先选择的)密度(例如，每平方微米的纳米线密度)。纳米线和纳米线之间的间隙可以由在衬底上捕捉对准的纳米线之后所覆盖的表面区域的百分比来导出。

在一个实施例中，在界面13处适当地形成纳米线聚集体可以通过在液体12中的纳米线20的分散液来实现，该液体包含选自包含以下一或多种的群组的组分：甲苯、己烷、辛烷、环己烷、环戊酮硫醇(如，1-十八硫醇)以及聚乙烯亚胺。在优选实施例中，利用第二液体12的组分24对纳米线进行官能化。官能化组分可以包含易于附接至种子颗粒23的原子或多个原子(例如，硫)以及为经官能化的纳米线20提供疏水特性的另外的分子链。

在优选实施例中，在将纳米线分散液添加到第一液体11之前，官能化在单独的步骤中进行。在一个实施例中，官能化可以通过将官能化组分的溶液与添加量的纳米线进行混合来实现。此时的一个目标是仅将官能化组分吸附到通常为金颗粒的纳米颗粒23上，以便使颗粒23高度疏水，从而以此方式提高纳米线的janus特性。另外，发明人发现以下迹象，即以官能化组分的粘附分子覆盖金属纳米颗粒23将降低颗粒的表面电荷密度，这还使其静电排斥力降低。以此方式，纳米线在聚集体25中的密堆积组合件将是有利的。

在一个实施例中，纳米线20可以设置有围绕线部分21的电介质表面涂层22。电介质表面涂层22可以例如包含二氧化硅或氧化铝。通过恰当选择第一液体11，经涂覆的纳米线表面可以在第一液体11中适当地润湿。以此方式，恰当选择第一液体11和第二液体12两者的液体组成将有助于促进纳米线聚集体25的形成，如图4中所示，其中全部或者几乎全部的纳米线20被正确地定向、对准和密集地堆积。第一液体11可以具有包含一定浓度的第一物质的组成，该第一物质为以下至少一种：丙酮、乙腈、二甲基亚砜、二乙二醇以及异丙醇。该第一物质在水中，即在水性溶液中，被设置成处于一定浓度。通过在下相中的第一液体11中包括达到一定浓度的该第一物质，在第一液体11和第二液体12之间的界面能量或空气被降低且纳米线表面电荷密度降低。这有助于纳米线20预沉积以在界面中垂直对准，并且由此有助于聚集体25中的更紧密堆积。

一旦在界面13处已经形成纳米线的合适聚集体25，则将进行将聚集体到衬底表面的传递。然而，由于液体11、12的不同特性，当已经使用用于获得经定向和对准的纳米线20的紧密堆积聚集体25的合适组成时，流体可能看起来如图1a中那样。在后续步骤中，在一个实施例中接着可以添加附加量的第二液体12。以此方式，多个个别聚集体25可能受到影响以合并成单一上相1，如图1b中所示。因此，通过首先以第一量提供第二液体12，较大的总体界面(即，所有聚集体25表面的总和)将减弱纳米线从第二流体的大部分的传递而在界面处13捕获。稍后添加第二量的第二液体12或者具有和第二液体12相似特性的量，将有助于形成具有连续界面13的单个聚集体25。

在一个实施例中，流体可以通过首先提供第一液体11，并且随后将包括纳米线20的分散液的第二液体12添加到第一液体11的表面上来提供。在一个实施例中，这可以通过将包括纳米线20的第二液体12喷洒到第一液体11上来实现。在此类实施例中，可以获得如图1b或2a中所示的单一上相，而避免了图1a中的液滴特性。

在各种实施例中，取决于所选择的液体11、12的特性，界面13并且由此聚集体25可能朝向第一液体膨胀并且具有伴以相对较小半径的严重弯曲，如图1a和1b二者中所指示。这也可以在图2a中看到，但应当理解，所述附图是高度示意性的，特别是关于纳米线尺寸和容器的关系。然而，例如通过以一定角度从第一液体11拉动衬底，可以获得将纳米线到平坦衬底的传递。尽管如此，针对较大的衬底，此类方法可能并不合适和/或可能不会提供纳米线的高质量组合件。在各种实施例中，纳米线的薄膜的质量水平可能与不存在或者低水平的孔、破裂，或者纳米线以不同高度垂直对准有关，这些是在例如太阳能电池的应用中可能是重要挑战的缺陷类型。根据优选实施例，可以通过提供具有组成被配置为抵消界面13的膨胀的物质的流体来避免或减轻该问题。

在一个实施例中，这可以通过仔细选择物质及其组成来实现。该物质可以包括在一定组成中，所述组成用以增大下相相对于上相的相对密度。这可以通过将物质包括在上相中的第二液体来实现，使得其相对密度相比于下相而言低于预定阈值。在替代实施例中，对下相的第一液体的组成的仔细配置通过在溶剂中包括适当的物质来实现。

在各种实施例中，改变流体的步骤，如改变其物质组成，在聚集体已经在界面13处形成之后执行，使得界面13的曲率半径朝向平坦化增大。

在一个实施例中，对流体的改变包含改变上相和下相之间的相对密度关系。在一个实施例中，这可以通过在界面13处形成连续聚集体25之后向上相添加辅助物质来实现。作为示例，可以将己烷添加到上相，其中第二液体12为1-十八硫醇，使得经改变的上相组成的总体密度被降低。

在替代实施例中，改变物质组成包括继形成纳米线聚集体之后改变下相的组成。在此类实施例中，可以改变下相的组成以便增大其密度。这可以通过将辅助组分或物质添加到下相的第一液体11来实现，以便增大下相的密度。

在一个实施例中，下相的组成通过从下相提取一定量的第一液体11并且随后向下相添加一定量的液体来改变，其中所添加的一定量的液体具有和所提取的一定量的液体不同的组成。该方法具有以下益处，确保所添加的一定量的液体的组成在下相中被正确地混合，因为可以将所述不同组成的制备混合物添加到下相。

在一个实施例中，其中物质具有比其溶剂更高的密度，改变下相的组成的该方法可以包括在向流体提供纳米线之前，以物质的超过第一水平的第一浓度向下相提供第一液体11，并且在形成纳米线聚集体之后，将下相的物质浓度改变成低于第二水平，该第二水平低于第一水平。在该实施例的替代方案中，其中物质具有比其溶剂更低的密度，改变下相的组成的方法可以包括在向流体提供纳米线之前，以物质的不超过第一水平的物质浓度向下相提供第一液体11，并且在形成纳米线聚集体之后，将下相的物质浓度改变成高于第二水平，该第二水平至少和第一水平一样高。这些实施例具有的益处是无需添加辅助组分或物质而是仅改变下相的第一液体11中的第一物质的浓度。

发明人已经认识到，至少对于某些类型的液体11、12，如果在第一液体11中的第一物质的浓度最初过高，则可能不会发生期望的相分离，并且纳米线20可能分散到第一液体11中。另一方面，如果浓度过低，则纳米线聚集体25将不会以紧密堆积的纳米线20正确地形成。在一个实施例中，第一液体11可以最初以超过第一水平a的浓度含有所述第一物质，以便获得纳米线20中优选地被涂覆22的线部分21的适当湿润特性。取决于对第一物质的具体选择，例如，超过的浓度水平a可以是50％，或者70％，或者90％。在改变流体的组成的步骤中，下相中第一物质的浓度可以被改变成以便不超过第二水平b，该第二水平b可以和第一水平a相同或低于第一水平a。取决于对第一物质的具体选择，例如，最大浓度水平b可以是50％，或者30％，或者10％。在其中第一液体11相中的第一物质降低了下相的密度的情况下，例如在第一物质是异丙醇或丙酮的情况下，可以适当地采用该实施例。改成较低的浓度由此提高了下相的密度，这有助于使界面13平坦化。在图1c和2b的示范性图示中可以分别看到该改变步骤的结果。

发明人同样已经发现令人吃惊的效果，在各种实施例中，通过从一开始仔细选择流体，有可能提供具有组成被配置为抵消界面的膨胀的物质的流体。在一个实施例中，在第一液体11中按照一定浓度范围的水溶液添加己烷意味着，可以完成任意上述类型的第二液体12的后续添加，同时仍然最大程度减小了所得到的界面13的膨胀。在各种实施例中，可以按照10％至60％的浓度包括己烷，如10％至40％，或者甚至10％至30％，并且优选地<30％，带来了积极的平坦化效果。

纳米线聚集体这种基本上平坦的形状很少或没有膨胀，其益处是，有可能将聚集体传递到达到数分米或者超过一米宽的较大衬底表面，而并不增加缺陷，如可能由于对准纳米线的聚集体和平坦衬底之间的曲率差异而出现的破裂或孔，以下将详细描述。此外，使借助于改变流体的组成来携载纳米线聚集体25的界面13平坦化的实施例具有迅速、基本上是瞬时的益处，因为这是组成改变的物理效果。

在将定向纳米线的组合件从流体传递到衬底表面的整个方法中，使纳米线聚集体25与衬底表面31接触的步骤被执行，使得纳米线20的大部分在衬底30上相对于彼此对准。在一个实施例中，浮动的聚集体25利用适当的衬底，如一片硅晶片，来捕获。衬底可以以一定角度浸入到流体10内靠近聚集体25，优选不超过30°，并且小心地升起以便捕获所形成的纳米线阵列。一旦捕获到垂直对准的纳米线20的阵列25，样本即设置有纳米线20的衬底30可以保持在干燥器内一些时间以便去除过量的溶剂。在后续步骤中，可以烘烤样本另外一段时间以去除过量的第二液体12。在烘烤步骤之后，以平坦化化合物例如levelm10覆盖样本，以用于填充直立纳米线20之间的间隙并形成含有纳米线的薄膜。

然而，这里还提供了用于向衬底30传递聚集体25的替代方法，其特别适用于较大的衬底，例如大于2”，直到6”以及更大。与“舀取”纳米线聚集体25不同，采用排干下相的方法，使得漂浮的聚集体25被控制为落到放置在容器1的底部处的衬底30的表面31上。

图6示意性地示出了在各种实施例中用于将定向纳米线的组合件从流体传递到衬底表面的容器设备60。设备60包含器皿或容器1，并且由适合于保持所公开的流体10的第一液体11和第二液体12的任何材料制成。容器可以因此具有例如玻璃或金属的内壁。支撑构件2可以设置在容器1的内底部部分处，具有用于支撑衬底30的基本上水平的支撑表面5。支撑构件可以因此是平坦的或者例如包含网状结构或其它形状，从而提供基本上水平的支撑表面5。在一个实施例中，容器设备60可以包含至少一个端口或导管3、4，其至少用于向容器1的内部添加液体物质。更具体地，所述端口3、4优选地设置在支撑构件2的衬底支撑表面5的下方，使得可以适当地将液体注入下相或者从下相提取液体，如例如图1和2中所示。在一个实施例中，可以提供独立的端口3和4，以用于向下相注入液体，并且用于从下相提取液体。

可以使用的示例性物质包括但不限于，硅、玻璃、塑料、钼、硅烷改性硅、金、硫醇改性金或者具有物理吸附的阳离子聚合物的硅表面。衬底表面可以用作应用基(即，无遮蔽)，例如，清洁的硅晶片，其可以包含氧化物层。在替代实施例中，衬底的表面被官能化。官能化合物有助于将纳米线固定到衬底表面。衬底的表面可以通过包括特定官能团的官能种类的化学反应或物理吸附而得到改变(例如，官能化)。由于对准的纳米线和官能化的表面之间的静电相互作用，或者由于纳米线和衬底表面31之间的范德华力相互作用，可以将纳米线的组合件从界面传递到官能化的衬底表面。

在一个实施例中，方法可以包含图5中所指示的步骤。

第一步骤51包括向容器1提供流体10，所述流体包含第一液体11、第二液体12以及多根纳米线20。

在第二步骤53中，第一液体11和第二液体12相分离成下相、上相以及在下相和上相之间的界面13。

根据第三步骤55，纳米线被官能化成在界面处垂直对准成纳米线聚集体。

在第四步骤57中，流体的物质组成被改变，使得在抵消界面的膨胀的意义上，朝向平面化增大界面的曲率半径。如以上所提到的，在替代实施例中，可以通过从一开始就提供具有物质组成的流体来获得抵消膨胀的效果，例如在添加多根纳米线之前在第一液体中。在此类实施例中，可以不包括作为单独步骤的步骤57。

在任选步骤58中，可以将附加量的第二液体添加到上相，使得多个纳米线聚集体25互连成连续的纳米线聚集体25。此外，在替代实施例中，可以在步骤57之前执行该步骤。

在步骤59中，使纳米线聚集体与衬底表面相接触，使得纳米线的大部分在衬底上相对于彼此对准。

对利用所建议的方法制备的衬底样本进行的测量显示出了非常好的结果，并且在下文的表1中概述了一些测试结果。其中的数字表明，利用用于将经对准和定向的纳米线从流体传递到衬底表面的本方法获得的完美水平是前所未有的。

图8示出了已经被传递到衬底30的纳米线20组合件的样本的图像，其包括一根示出纳米线20的长宽比的、未对准的纳米线20。

表1.对84个样本的246次测量的结果

如通过表1可见，经传递的纳米线的94.4％在偏离法线方向±5度范围内对准。此外，获得了极好密堆积，其中数字58.3表示具有纳米线21的直径的圆圈的表面密度除以理论最大密度，该圆圈为较明亮的中心部分。这意味着较厚的外壳或涂层22将赋予较低的密堆积值。此外，所获得的取向为98.4％，意思是按照正确方向排序的纳米线的相对数量。这些测量值已经由范围从1至6”的样本获得。

在一个实施例中，如果纳米线20具有pn结，可以将具有捕获的纳米线20的组合件25的衬底30放置在太阳能电池71内，如图7中所示。然而，应当注意，图7中所示的衬底72可以是传递纳米线聚集体25的相同衬底30，或者是连接至纳米线20的相对端的随后衬底72，在其之后将原始衬底30移除。替代地，衬底72可以合并有捕获衬底30，具有随后设置的附加层或结构。

如图7中示意性示出的，衬底72可以含有基本上垂直于(例如，最长轴线80度至100度，如90度)上衬底表面定位的半导体(例如，gaas、inp等)纳米线20。在该实施例中的纳米线20具有轴向pn结21cc，其位于具有下第一传导类型(例如，n或p型)段21a与相反传导类型的上第二传导类型(例如，p或n型)段21b之间。在太阳能电池71中，电极提供与纳米线20的电接触。例如，太阳能电池71可以含有与纳米线的上段21b电接触的上电极(例如，透明电极)73，并且导电的或者半导体衬底72可以提供与纳米线20的下段21a的电接触。绝缘或者包封材料74可以位于纳米线20之间。替代地，纳米线可以含有径向而不是轴向的pn结，在该情况下段21b被形成为围绕纳米线芯21a的外壳，使得pn结基本上垂直于衬底捕获表面延伸。

尽管上述内容参考特定优选实施例，应当理解本发明并不限于此。本领域技术人员能够想到可以对所公开的实施例做出各种修改，并且此类修改也旨在落入权利要求书的范围内。本文中所引述的所有出版物、专利申请以及专利以其全部内容通过引用方式并入本文。