[发明专利]用于在基底上形成金纳米线的方法及由该方法形成的金纳米线

说明书

提供了用于在基底上形成金纳米线的方法。所述方法包括a)附着贵金属纳米颗粒到所述基底上；和b)使所述贵金属纳米颗粒接触包含配位体、金离子和还原剂的水溶液，其中，所述配位体为具有巯基的有机化合物。还提供了通过根据所述方法形成的金纳米线及包括所述金纳米线的电子设备。

相关申请的交叉引用

本申请引用并要求于2011年9月23日提交的美国临时专利申请第61/538,407号和2011年10月13日提交的美国临时专利申请第61/546,817号的优先权的权益，两个专利申请的内容在此为所有的目的通过引用全部合并于此。

技术领域

本发明涉及形成金纳米线的方法及由该方法形成的金纳米线。

背景技术

近年来具有小于10nm的直径的超细金属纳米线(NW)已经引起人们很大的兴趣。超细金NW(AuNW)的大的各向异性、导电性和化学稳定性使它们成为纳米电子设备中连接结构的合适候选。它们窄的宽度减少了贵金属的使用，并给予例如传感器的应用的高敏感性。其它潜在的应用领域包括完全透明薄膜晶体管(TTFT)。

自从2003首次报道了TTFT以来，它们已经在电子工业中快速应用并商业化。氧化铟锡(ITO)被发现在导电性和光透明性中都是杰出的，因而使得它适于用在TTFT中。对这些晶体管的需求以指数方式增长，因为它们可以嵌入各种设备例如显示器、触摸屏和太阳能光电板中。然而，由于铟的稀缺性和飙升的价格，所以需要ITO的类似替代物。

此外，近年来对纳米技术的研究使得纳米级材料的装配和排列成为可能。一些碳类纳米结构，例如氧化石墨烯和碳纳米管可被对齐，并用作具有良好导电性的透明电极。银纳米线的网状物还在光电子设备的构建中显示出有前途的性能。然而，上述材料的制备涉及例如化学气相沉积(CVD)、溅射和旋涂的方法。这些技术的缺点包括高的花费、高的能量消耗、低的产率、对于外部环境的脆弱以及涂布表面的局限性。

鉴于以上情况，仍然需要解决至少一个或更多个上述问题的用于形成纳米线的改善的方法。

发明内容

在第一方面中，本发明涉及用于在基底上形成金纳米线的方法。所述方法包括

a)附着贵金属纳米颗粒到所述基底上；和

b)使所述贵金属纳米颗粒接触包含配位体、金离子和还原剂的水溶液，其中，所述配位体为具有巯基的有机化合物。

在第二方面中，本发明涉及通过根据第一方面的方法形成的金纳米线。

在第三方面中，本发明涉及包括通过根据第一方面的方法形成的金纳米线的电子设备。

附图说明

当结合非限制实例和附图考虑时，将参照详细说明更好地理解本发明，其中：

图1描述了用于形成金纳米线的方法的总的工艺方案。在图1(A)中，提供了基底100。如图1(B)显示，附着贵金属纳米颗粒103到基底100上。在各种实施方式中，贵金属纳米颗粒103包括金纳米颗粒或基本上由金纳米颗粒组成。如图1(C)中显示，贵金属纳米颗粒103与包含配位体、金离子和还原剂的水溶液接触，以在基底100上形成金纳米线105。

图2描述了根据实施方式的用于形成金纳米线的方法的工艺方案。在图2(A)中，提供了具有金核202和二氧化硅壳201的纳米颗粒形态的基底200。如图2(B)显示，贵金属纳米颗粒203附着到二氧化硅壳201的表面。如图2(C)显示，贵金属纳米颗粒203与包含配位体、金离子和还原剂的水溶液接触，以在基底200上形成金纳米线205。