捕获和对准纳米线的组合件的方法与流程

本申请案涉及和要求2014年4月29日提交的瑞典申请案第1430057-8号的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及形成纳米线装置，并且尤其涉及用于制造纳米线装置的纳米线的捕获和对准。

背景技术：

用于在表面上捕获纳米结构的常规技术集中于具有低长度/直径比率的纳米结构(例如纳米棒、纳米粒子)的对准和捕获/沉积。然而，具有可观的长度/直径比率的纳米结构(例如纳米线)的捕获和对准更加困难。也难以对准具有优选方向的纳米线。常规技术使用外部控制(例如施加电场、缓慢溶剂蒸发或热退火)，其可能需要使用外部设备或高电压以获得纳米结构的对准和捕获/沉积。这些外部控制增加生产成本并且降低纳米线装置制造的可扩展性。

技术实现要素：

一个实施例涉及将定向纳米线的组合件从液体界面转移到表面上的方法，其包括提供第一液体和第二液体。第一和第二液体相分离成底部相、顶部相和底部相与顶部相之间的界面。所述方法还包括在第一和第二液体中提供纳米线，使得大部分纳米线位于界面处并且将纳米线提供到衬底上，使得大部分纳米线在衬底上彼此对准。

附图说明

图1是根据实施例的用于捕获和对准纳米线的组合件的方法的示意性说明。

图2是根据实施例的官能化纳米线的示意性说明。

图3是根据另一个实施例的对准和组装纳米线的方法的示意性说明。

图4是根据另一个实施例的捕获和对准纳米线的组合件的方法的示意性说明。

图5是根据实施例的太阳能电池的示意性侧面截面视图。

图6-10是根据实施例的纳米线的对准组合件的扫描电子显微镜(SEM)显微图。

具体实施方式

方法的一个实施例使用位于容器中的第一液体和添加到第一液体中的纳米线分散液。通过将预先构造的纳米线分散于分散液体中来制备纳米线分散液。也就是说，与在分散流体中现场形成纳米线不同，在添加到分散流体中之前构造纳米线。在这一实施例中，选择分散液体使得纳米线分散液在第一液体中不可混溶或仅可部分混溶。以这种方式，当纳米线分散液添加到第一液体中时，第一液体和分散液相分离，产生两相液体系统。比较稠密的液体沉降到容器底部，形成底部相，同时不太稠密的液体浮动到第一液体的顶部，产生顶部相。所得两相系统具有顶部相和底部相以及顶部相与底部相之间的界面。

在一个实施例中，纳米线分散液中的纳米线可由相同材料制成。或者，纳米线分散液可包括由不同材料制成的纳米线。适用于本实施例和以下实施例中的纳米线材料包括金属(如金银和其合金)、碳纳米线或纳米管(单壁和多壁)、半导体，包括III-V(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)和陶瓷。纳米线可按原样使用或经历下文更详细描述的一或多种表面处理。

在向第一液体中添加纳米线分散液之后，接着在界面处组装大部分纳米线。通常，如果具有足够的时间，那么纳米线在界面处自发地组装，也就是说，纳米线在界面处自行对准。然而，纳米线可经历界面处促进或加速纳米线的组装的一或多种条件。加速可以若干种方式实现。举例来说，加速可通过改变顶部相的组成、底部相的组成或改变容器的温度来实现。

在一个实施例中，两相系统的顶部相比两相系统的顶部相中纳米线的长度更厚(例如，顶部相具有如图2-4中所示的高度H2，其大于纳米线的长度)。任选地，可在将纳米线转移到衬底之前从容器部分或完全移除顶部相。

在界面处形成经对准的纳米线的组合件之后，可将经对准的纳米线的组合件从容器转移到衬底。在一个实施例中，衬底的表面官能化。官能化化合物帮助将纳米线固定到衬底表面。在一个实施例中，通过使衬底的官能化表面移动跨越界面，借助于使官能化表面在界面处与纳米线组合件接触来实现转移。衬底可相对于液体界面垂直、水平或成某一角度地倾斜定向。

衬底表面可通过包括特异性官能团的官能性物质的化学反应或物理吸附而经改性(例如官能化)。或者，衬底表面可按原样使用(即裸露的)。可使用的实例基板包括(但不限于)硅、钼、经硅烷改性的硅、金、经硫醇改性的金或具有以物理方式吸附的阳离子性聚合物的硅表面。

在另一个实施例中，首先形成两相液体系统，接着向系统中添加纳米线，而不是向第一液体中添加纳米线分散液。因此，可向第一液体中添加第二液体，其与第一液体不同。优选地，第二液体在第一液体中不可混溶或可部分混溶/部分不可混溶。以这种方式并且与前述实施例类似，当向第一液体中添加第二液体时，两液体相分离，产生两相液体系统。比较稠密的液体沉降到容器底部，同时不太稠密的液体浮动到第一液体的顶部，产生两相系统，其具有顶部相、底部相和顶部相与底部相之间的界面。在这一实施例中，纳米线或纳米线分散液可添加到两相系统中或在向第一液体中添加第二液体之前添加到第一液体中。纳米线分散液包含分布于分散液体(例如溶剂)中的纳米线。分散液体可与第一液体或第二液体相同。或者，分散液体可以是与第一和第二液体都不同的第三液体。或者，可添加干燥的纳米线。

基于官能化化合物的选择以及液体(例如第一液体、分散液体和第二液体以及添加剂(如果使用))的类型和组成，可控制纳米线的定向和对准。以类似方式，这些参数/组成变量可允许纳米线-纳米线间距变化，产生具有不同(即预先选择)密度(例如每平方微米纳米线密度)的组合件。纳米线-纳米线间距可由在衬底上捕获经对准的纳米线之后覆盖的表面积百分比来推断。

在一个实施例中，所述方法包括固定纳米线组合件的额外步骤。在这一实施例中，向具有纳米线组合件的容器中添加固化剂，其引起顶部相或底部相的液体固化。在一个实施例中，固化相是捕获纳米线的软层(例如凝胶或柔性固体层)。或者，如果完全移除顶部液相，可添加可引起底部相的液体固化并且固持纳米线组合件的液体。在另一个替代性实施例中，所述液体中的一种可暴露于辐射(例如热或电磁辐射，如可见光或UV)以使顶部或底部相固化。在另一个实施例中，第一液体、分散液体或第二液体是本身随时间推移而固化的液体。以这种方式，纳米线可在顶部(或底部)相中固定。在另一个实施例中，如果大量移除顶部液相，那么可添加一种液体，其在与底部液体相接触时固化并且固持纳米线组合件。

在一个实施例中，通过安置衬底的官能化表面使其在界面处与经对准的纳米线组合件接触，将在顶部和底部相之间的界面处对准的纳米线(优选其中纳米线的长轴实质上垂直于界面表面)以对准方式转移到官能化衬底。纳米线的组合件可由于经对准的纳米线与官能化表面之间的静电相互作用，或由于纳米线与官能化表面之间的凡得瓦尔力(van derWaals)相互作用而从界面转移到官能化衬底表面。

在选择官能化化合物时可考虑的参数是纳米线转移/捕获步骤中官能化表面的湿润特性。衬底表面应由第一液体适当地湿润。也就是说，官能化衬底表面应使纳米线组合件的转移是自发(即在没有帮助的情况下)并且高速地进行。在一个实施例中，第一液体在官能化表面上可具有小于约130度的接触角。接触角优选小于90度，如0到75°。优选地，官能化衬底表面的湿润在纳米线组合件存在下得到促进。在某些捕获几何结构中，第一和/或第二液体与官能化表面之间的高接触角(例如>90°)可以是合乎需要的。具体来说，在使官能化表面从上方与纳米线组合件接触并且官能化表面与液体界面几乎平行的情况下。在这种情况下，官能化表面从不真正地跨越液体界面并且实际上，仅从液体界面的一侧提升纳米线组合件。

在一个实施例中，纳米线可用赋予纳米线疏水性(包括烷烃、氟化合物(如戊硫醇(Pentanethiol)、全氟癸烷硫醇、十二烷基三氯硅烷、硬脂酸、癸基膦酸、5-(1,2-二硫戊环-3-基)-N-十二烷基戊酰胺、十二烷基硫酸钠、联三苯膦、十八烷基硫醇))和/或亲水性(包括硫酸盐、磷酸盐、羧酸盐、胺、聚醚(如巯基丙烷磺酸钠、巯基乙烷磺酸钠、巯基烷烃丁二酸盐(2-巯基丁二酸盐)、巯基烷烃胺、溴化(11-巯基十一烷基)-N,N,N-三甲基铵、(12-膦酰基十二烷基)膦酸、(±)-1,2-二硫杂环戊烷-3-戊酸、(2-胺基乙基)二-叔丁基鏻双(四氟硼酸盐)、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、12-巯基十二烷酸))的化合物官能化。在一个实施例中，使用不同的官能化化合物使纳米线表面的一部分呈现疏水性并且使纳米线表面的另一部分呈现亲水性，以便在液体界面处实现垂直对准。在替代实施例中，仅一部分纳米线表面用官能化化合物处理。

图1说明根据实施例的捕获和对准纳米线的组合件的方法。在这一实施例的第一步骤1中，将第一液体放入容器100中以形成底部相102。可使用任何液体固持容器100，如杯子、瓶子、筒管等。在一个实施例中，第一液体是碱性水溶液(pH值大于7)，如NaOH溶液或另一种碱性溶液。溶液的pH值可在9-13范围内，如10-12。任选地，可向第一液体中添加一或多种缓冲剂。在第二步骤2中，向容器100中添加第二液体以形成顶部相104。如上文所论述，选择第一和第二液体使得其相分离，并且在顶部相104与底部相102之间形成界面106。在一个实施例中，顶部相104包含与底部相102不可混溶或仅可部分混溶/部分不可混溶的液体，如环戊酮。

在第三步骤3中，向容器100中添加纳米线分散液，其包含分散于分散流体中的预先构造的纳米线108。在顶部相104和底部相102的外部构造预先构造的纳米线108。举例来说，预先构造的纳米线108可在将纳米线分散液添加到顶部相104和底部相102之前在分散流体中现场构造，或在添加到分散流体中之前构造并且接着添加到分散流体中。当初始添加到容器100中时，纳米线分散液中的纳米线108具有无规定向，并且可在底部相102和顶部相104中发现。任选地，纳米线108可如上文所描述官能化。在第四步骤4中，将纳米线108提供到界面并且优选在界面处对准/组装以形成纳米线108的组合件112。如上文所论述，用于形成纳米线分散液的液体可与第一或第二液体相同或与第一或第二液体不同。

如图1中所示，在一个实施例中，容器100中的大部分纳米线108位于界面106处。优选容器100中至少50％纳米线108(如50-100％，如超过70％，如75-99％，如超过80％，如90-99％)位于界面106处，同时没有纳米线或少量纳米线位于远离界面的第一和/或第二液体中。

优选地，容器100中大部分纳米线108对准(例如自行对准)以在界面106处形成纳米线108的组合件112。优选容器100中至少50％纳米线108(如50-100％，如超过70％，如75-99％，如超过80％，如90-99％)对准(彼此单向定向)以在界面106处形成纳米线108的组合件112。少数位于界面106处的纳米线108可在与由界面处大部分纳米线共有的单一方向不同的方向上随机定向或对准，或在无优选定向的情况下随机配置。

优选地，大部分在界面106处对准的纳米线108是实质上与界面106垂直对准，如在垂线的20°内，如在10°内，并且相同末端(例如催化剂粒子端)向上。一部分(例如下半部分)纳米线108位于液体102中并且另一部分(例如上半部分)纳米线108位于液体104中。

或者，容器100中位于界面106处的大部分纳米线108可在不实质上垂直于界面106的方向上对准(例如与界面106成0与89度之间的角度)，或可在界面处以无规定向形式定位。

然而，无需容器100中所有纳米线108对准以形成组合件112。不位于界面106处的少量纳米线可在与由界面处大部分纳米线共有的单一方向相同或不同的方向上随机定向或对准。

如上文所论述，对准/组装可随简单的时间推移而进行。然而，可通过将添加剂添加到底部相102和/或顶部相104中来辅助纳米线的对准/组装。或者，可改变(视需要降低或升高)系统(例如容器100、顶部相104和底部相102以及纳米线108)的温度以加快纳米线108的对准/组装。

说明任选的第五步骤的两种替代方案5a、5b。在第一选择方案5a中，处理顶部相104或底部相102以使所述相固化，并且从而在内部固定纳米线108。如上文所论述，可通过向顶部相104或底部相102中添加固化剂(例如聚合物或前驱体，如单体)，接着辐射或加热顶部相104或底部相102以使前驱体交联，从而形成嵌入聚合物中的纳米线来实现固化。或者，可通过从含有聚合物的相/层移除任何溶剂来实现固化，即无化学交联。也就是说，含有聚合物的相随溶剂蒸发而固化，产生硬化层。

在替代性选择方案5b中，部分或完全移除顶部相104。顶部相104可通过随时间推移(例如蒸发或通过溶解到底部相102中)、通过添加剂的帮助、通过升高液体的温度(以加速蒸发)或通过倾析来移除。以这种方式，使纳米线的一端暴露(即不完全浸没于顶部相104中)。

在步骤6中，将纳米线108的组合件112转移(捕获)到衬底116上。在一个实施例中，使衬底116的捕获表面116A官能化以帮助固定纳米线108的组合件112。在一个实施例中，衬底116浸没在纳米线组合件112下方并且经定向使得衬底116的捕获表面116A与界面106平行(即捕获表面116垂直于纳米线108)。接着衬底116缓慢上升以接触纳米线108的组合件112。如果如上文所描述使顶部相或底部相固化，那么将衬底的捕获表面上的经固化的相与纳米线组合件一起从容器移除。

在替代实施例中，将衬底116以与顶部相104和底部相102之间的界面106成角度θ地方式浸渍于第一和第二液体中。接着在衬底116的捕获表面116A与纳米线108的组合件112之间产生接触。接着可在纳米线108垂直于捕获表面116A的情况下缓慢牵引衬底116通过第一和/或第二液体(如果后面有步骤5b，那么仅第一液体)和/或将其从第一和/或第二液体取回。通常，可改变衬底取回速度、倾角、取回方向和/或起始位置以增强纳米线组合件与捕获表面的连接和从容器取回。

优选地，当纳米线108的组合件112转移到衬底116时，至少50％纳米线108(如50-100％，如超过70％，如75-99％，如超过80％，如90-99％)相对于衬底的表面对准。因此，界面106处的大部分纳米线108可彼此对准(例如垂直于或不垂直于界面106)或彼此相对随机配置。然而，当纳米线转移到衬底116时，大部分纳米线彼此且相对于衬底116的捕获表面116A对准，如与捕获表面116A实质上垂直(例如-20到20度，如-10到10度，如0度)。在一个实施例中，纳米线108与位于衬底116的捕获表面116A远端的纳米线108的含有纳米粒子108A的侧面对准。或者，纳米线108与位于衬底116的捕获表面116A近端的纳米线108的含有纳米粒子108A的侧面对准。因此，在一个实施例中，小于50％纳米线108可在液体/液体界面106处对准，但超过50％纳米线108，(如超过70％，如超过80％)纳米线108在衬底116上对准。

图2是根据实施例的官能化纳米线108的示意性说明。如图2中说明，纳米线108在纳米线108的一端包括纳米粒子108A，如金纳米粒子。纳米粒子108A可以是纳米线108的线部分108B(例如半导体部分)的生长过程的结果，如当使用纳米粒子108A作为催化剂种子通过蒸气-液体-固体(VLS)过程生长纳米线108时。用于制造纳米线108的实例方法可见于4/12/12提交的美国临时申请案61/623,137和PCT公开申请案第WO13/154490A2号中，其以全文引用的方式并入本文中。在一个实施例中，第一官能化化合物118A连接到纳米线108的一端，如连接到纳米粒子108A。第二、不同的官能化化合物118B可连接到纳米线中不具有纳米粒子108A的第二端。官能化化合物118A、118B帮助在顶部相104和底部相102中对准纳米线108。如下文关于特定实例更详细论述，一个官能化基团可以是1-十八烷硫醇(ODT)，而另一个可以是(12-膦酰基十二烷基)膦酸(PPA)。此外，官能化化合物118A、118B中的一个(或两个)可具有一个官能团或两个官能团，例如官能化化合物118A、118B的两端上的官能团119A、119B。也就是说，官能化化合物118A、118B中的一个(或两个)可具有一个官能团或两个官能团119A、119B，间隔基臂/主链的一端或两端。或者，官能化化合物118A、118B中的一个(或两个)可仅具有一个官能团119A(119B)。一个官能团119B可连接到纳米线118，而另一个官能团119A可与衬底116的捕获表面116A结合。在一个实施例中，用化合物使衬底捕获表面116A(例如Si衬底表面)官能化，所述化合物具有与连接到纳米线108的第二端(例如不具有纳米粒子108A的末端)的官能化化合物118B(例如PPA)的电荷相反的电荷。

在一个实施例中，“官能化化合物”包含表面附着官能团119B(称为“锚”)并且可更包含赋予化合物具体特性的第二官能团119A。以下表I列举不同类型的锚基团以及不同类型的第二官能团和主链。锚和第二官能团以及主链的一些非限制性、例示性组合展示于实例栏中。例示性溶剂也列举于表I的最后一行中。

表I

在以上表I中，可使用溶剂、带电官能化化合物和不带电官能化化合物的任何适合的组合。此外，除表I中列举的例示性化合物以外，带电或不带电化合物中可使用任何适合的锚和官能团组合。适用于纳米线组装和捕获的官能化化合物还描述于2012年4月12日提交的美国临时申请案第61/623,137号中，其以全文引用的方式并入本文中。

此外，可使用官能化聚合物代替官能化化合物118A、118B。官能化聚合物可包含多个表面附着官能团119B(称为锚基团)，其连接到纳米线表面。在另一个实施例中，官能化聚合物不含任何锚基团119B，但具有多个可与纳米线表面相互作用(例如吸附)的官能团(如醇或胺)。在另一个实施例中，聚合物不具有锚基团或官能团。实际上，聚合物具有能够与纳米线表面相互作用的主链(例如聚氧化乙烯)。这一主链可包含呈任何已知配置的一种单体或若干种不同聚合物，如交替共聚物、周期性共聚物、统计共聚物、无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。

在一个实施例中，如果纳米线108具有pn接合点508A，那么可将具有所捕获的纳米线108的组合件112的衬底116放入太阳能电池501中，如图5中所示。举例来说，如图5中示意性说明，衬底120含有半导体(例如GaAs、InP等)纳米线108，其与衬底的上部捕获表面实质上垂直地安置(例如与最长轴成80到100度，如90度)。在这一实施例中，纳米线108具有位于下部第一导电类型(例如n或p型)区段508A与具有相反导电类型的上部第二导电类型(例如p或n型)区段508B之间的轴向pn接合点508C。在所述太阳能电池501中，电极提供与纳米线108的电接触。举例来说，太阳能电池501可含有上部电极(例如透明电极)510，其与纳米线的上部区段508B电接触，并且导电性或半导体衬底520可提供与纳米线的下部区段508A的电接触。绝缘或包封材料512可位于各纳米线108之间。或者，纳米线可含有放射状而非轴向pn接合点，在这种情况下，形成区段508B作为纳米线核心508A周围的壳层，使得pn接合点实质上垂直于衬底捕获表面延伸。

图3是根据例示性实施例的经对准和组装的纳米线的示意性说明。在这一实例中，用5000μl水性液体填充玻璃容器以形成具有厚度H1的底部相102，所述水性液体使用NaOH调节使其pH值为12.2。接着，添加1000μl环戊酮以形成具有厚度H2的顶部相104。接着添加任意量的纳米线108于环戊酮中的纳米线分散液。使纳米线108在界面106处自发地组装。使玻璃容器100快速冷却。

通过将具有官能化捕获表面116A的衬底116浸没于液体中并且使其从下方移动通过液体界面，同时保持官能化捕获表面116A以与界面106几乎垂直定向的方式倾斜(θ>60度倾角，如65-115度)来转移纳米线108的组合件112。通过在聚乙烯亚胺的水性溶液中涂布一片硅晶片来制备官能化捕获表面116A。接着，具有经转移的纳米线108的组合件112的官能化表面在环境条件下干燥。

图4是根据另一个实施例的捕获和对准纳米线阵列的示意性说明。在这一实施例中，具有官能化捕获表面116A的衬底116浸渍于液体/液体两相系统中。在衬底116从液体/液体两相系统取回时，在衬底116的捕获表面116A上捕获纳米线108的组合件112。

在一个实施例中，将5000μl调节到pH 12.2的水性NaOH添加到容器100中。接着，添加1000μl环戊酮以产生液体/液体两相系统(即底部相102和顶部相104)。缓慢地添加任意量的分散于环戊酮中的纳米线108。使玻璃容器100快速冷却，引起形成纳米线的组合件112。接着人工移除大部分剩余的顶部相104。

通过使具有官能化捕获表面116A的衬底116下降到液体上直到产生与组合件112的接触来转移纳米线108的界面组合件112。接着，与朗缪尔-沙佛方法(Langmuir-Schaefer method)类似，从界面向上提升衬底116同时保持官能化捕获表面116A与液体界面平行。通过在聚合物(例如增稠聚合物)中涂布一片硅晶片来制备官能化捕获表面，所述聚合物在与底部相接触时固化，从而固定纳米线108的组合件112。具有经转移的纳米线108的组合件112的官能化捕获表面116A在环境条件下干燥。

在另一个实施例中，首先提供裸(即非官能化)纳米线108。接着在纳米线108的相对末端用不同的官能化化合物118A、118B使纳米线108的末端官能化。一端可用ODT官能化，同时另一端可用PPA官能化。接着可用乙醇、丙酮和纯化水清洗纳米线108。接着，可将纳米线108转移到另一液体中以用于进一步处理操作或储存以供随后使用。

在另一个实施例中，在界面106处组装之前使纳米线108官能化。纳米线108可在纳米线108的相对末端用不同的官能化化合物118A、118B官能化，以产生一个具有亲水性特征的区段和另一个具有疏水性特征的区段(即两性纳米线)。在一个实施例中，可使用具有两种不同材料表面的纳米线108制造两性纳米线，例如从Au纳米粒子种子108A生长的GaAs纳米线部分108B。Au纳米粒子108A可用可增加其相对于GaAs表面的疏水性的官能化化合物处理(例如官能化)。另外，可使用第二化学物增加GaAs表面的线部分108B的亲水性，从而进一步增强纳米线的两性特征。

在一个实施例中，纳米线108以使得其最长维度(即沿最长轴的纳米线长度)垂直于液体界面106安置的方式定向。这一定向可例如由于纳米线官能化与顶部和底部液体相102、104之间的相互相用而获得。

在一个实例中，使用玻璃容器(液体表面积是4.5cm²)作为容器100并且NaOH水溶液用于底部相102。将底部相102的pH值调节到12。在这一实例中使用的官能化捕获表面116A是以约70度的角度跨越液体界面106的一片硅晶片。在将底部相102添加到容器100中之后，在底部相102的空气-液体界面商缓慢添加300μl新近经超声波处理的纳米线分散液，其包括含官能化GaAs纳米线108的环戊酮。由此形成单独的顶部相104。纳米线108在顶部相104与底部相102之间的界面106处自发地组装。在约10分钟之后，水平提升官能化捕获表面116A使其通过界面106，将纳米线108的组合件112从界面106转移到官能化捕获表面116。

在另一个实例中，使用经疏水性改性的硅晶片作为官能化捕获表面116A。通过在硅晶片衬底116上溅镀钛薄层，接着溅镀金薄层来制备官能化捕获表面116A。接着将经金溅镀的晶片116浸没于1-十八烷硫醇于乙醇中的溶液中至少1小时。接着由与上述实验类似的实验，使用这一官能性表面捕获纳米线组合件112，但具有以下不同。在约20分钟之后，通过使经疏水性改性的衬底116以几乎水平定向(θ<20度倾角，如0-15度)下降到液体界面106中直到全部捕获表面116A由液体覆盖来进行到官能化捕获表面116A的转移。接着使官能化捕获表面116A缓慢升高并且干燥。在一个实施例中，如果衬底具有疏水性捕获表面116A，那么这一表面保持与界面106实质上平行(例如-10到10度，如0度)。相反，如果衬底具有亲水性捕获表面116A，那么表面保持与界面106实质上垂直(例如80到100度，如90度)。

在另一个实例中，使用玻璃容器并且底部相102是水溶液，其中使用NaOH将pH值调节到12.5。在14℃的温度下进行实验。所述程序包括添加第二液体：265μl环戊酮。四分钟之后，使用汉密尔顿注射器(Hamilton syringe)添加177μl于环戊酮中的纳米线分散液。在这一实例中，使用硅衬底116作为捕获表面116A。在添加第二液体之后十八分钟，通过将衬底116浸没于液体中并且使其从下方移动通过液体界面106，同时保持捕获表面116A相对于液体界面106倾斜来转移纳米线108的界面组合件112。将具有经转移的纳米线108的组合件112的捕获表面116A在环境条件下干燥。

图6-10是根据上述实施例的在衬底上对准的纳米线的SEM显微图。图6是显微图，其说明遵循朗缪尔-沙佛捕获法(Langmuir-Schaefer capture)，根据图1中说明和上文描述的包括任选的步骤5b的方法制造的纳米线。图7说明一个实施例，其中衬底116的捕获表面116A用聚(乙烯亚胺)(PEI)官能化。图8-10说明一个实施例，其中在非官能化硅衬底116上捕获纳米线108。

虽然前文涉及特定优选实施例，但应理解本发明不限于此。所属领域的一般技术人员将想到可对公开的实施例作各种修改并且这类修改打算在本发明的范围内。所有本文中列举的公开案、专利申请案和专利案都以全文引用的方式并入本文中。