[发明专利]线的气相合成

权利要求书

1. 一种用于形成线(1)的方法，所述方法包括：

- 提供悬浮于气体中的催化种子颗粒(2)，

- 提供包含待形成的线(1)的组分的气态前体(3，4)，和

- 在气相合成中，由催化种子颗粒(2)生长线(1)，所述气相合成包括气态前体(3，4)同时将催化种子颗粒悬浮于气体中。

2. 权利要求1的方法，其中所述线(1)在连续过程中形成。

3. 权利要求1或2的方法，其中形成的线(1)被气体携带。

4. 权利要求1的方法，其中所述生长包括外延生长。

5. 权利要求1-4中任一项的方法，其中在各线(1)的生长期间，通过控制与以下相关的参数中的一个或多个，来改变生长条件：前体组成、前体摩尔流量、载气流、温度、压力或掺杂剂，使得线片段在先前形成的线部分上在其纵向方向轴向生长，或者壳在先前形成的线部分上在其径向方向径向生长，或者材料作为轴向和径向生长的组合而加入。

6. 权利要求5的方法，其中改变生长条件，以得到关于各线(1)内的组成、掺杂、传导性类型的异质结构。

7. 权利要求1-4中任一项的方法，其中通过控制与以下相关的参数中的一个或多个，生长条件随着时间变化：前体组成、前体摩尔流量、载气流、温度、压力或掺杂剂，或者催化种子颗粒(2)的尺寸分布变化，使得形成具有不同性质的线(1)。

8. 权利要求1-7中任一项的方法，其中所述催化种子颗粒(2)作为与气态前体(3，4)混合的气溶胶提供。

9. 权利要求1-7中任一项的方法，其中通过由包含催化颗粒(2)的至少一种组分的气态反应物形成，提供所述催化种子颗粒(2)。

10. 前述权利要求中任一项的方法，其中含有催化种子颗粒(2)的气体序贯流动通过一个或多个反应区，通过向线加入材料，每个反应区有助于线生长，并且在经过每个反应区之后生长的线被气体携带。

11. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述催化种子颗粒(2)具有不同的尺寸。

12. 前述权利要求中任一项的方法，其中使所述催化种子颗粒(2)带电荷。

13. 前述权利要求中任一项的方法，所述方法还包括原位分析形成的线(1)。

14. 前述权利要求中任一项的方法，所述方法还包括通过来自原位分析参数的反馈来控制线生长，而不中断线形成过程。

15. 权利要求13或14的方法，其中所述原位分析包括使用用于原位分析(12)的装置来检测线尺寸和/或根据尺寸对线分类。

16. 权利要求13或14的方法，其中所述原位分析包括照明形成的线(1)和检测来自线(1)的发光，以测定线(1)的光学性质。

17. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述气态前体(3，4)包含半导体材料，从而形成半导体线。

18. 权利要求1的方法，所述方法还包括沿着基底在连续过程中将线(1)沉积和/或对准在基底上。

19. 一种用于形成线的系统，所述系统包含至少一个用于生长线(1)的反应器(8)，其中所述系统包含：

- 用于向反应器(8)提供悬浮于气体中的催化种子颗粒(2)的装置(9)，

- 用于向反应器(8)提供包含待形成的线(1)的组分的气态前体(3，4)的装置，和

- 用于在气相合成中收集由催化种子颗粒(2)生长的线(1)的装置，所述气相合成包括气态前体(3，4)同时将催化种子颗粒(2)悬浮于气体中。

20. 权利要求19的系统，其中所述系统包含多个串联和/或并联布置的反应器(8)。

21. 权利要求19或20的系统，所述系统还包含用于原位分析(12)形成的线(1)的装置。

22. 权利要求21的系统，所述系统还包含用于反馈原位分析和控制生长条件的装置。