研究目的
研究分子束外延加工条件下单个外延GaAs纳米线的稳定性，重点关注其角度稳定性和蒸发行为，以应用于太阳能光捕获和发光器件。
研究成果
在没有源材料供应的情况下，砷化镓纳米线在约610°C的退火温度下会出现角度失稳并发生倾斜，最终在完全蒸发前平躺在衬底上。这种行为是固有的，但通过补充镓和砷可以逆转。微X射线衍射方法能有效监测这些变化，为提高纳米线稳定性及消除器件应用中的寄生颗粒提供参考依据。
研究不足
该研究仅限于砷化镓纳米线及特定的生长/退火条件。原位测量过程中因重新校准而中断，时间分辨率有待提高。区分静态弯曲与动态振动具有挑战性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用时间分辨原位微X射线衍射法和扫描电子显微镜分析不同分子束外延（MBE）条件下GaAs纳米线的稳定性。该微XRD装置能提供高角度分辨率以检测单个纳米物体。
2：样本选择与数据来源：
GaAs纳米线通过自催化MBE法在预图案化Si(111)衬底及带有自然氧化层的Si(111)上生长。样本在退火步骤前后均进行了表征。
3：实验设备与材料清单：
设备包括便携式MBE腔室、用于图案化的聚焦离子束、用于形貌研究的扫描电镜、位于P09光束线/DESY的同步辐射X射线源（配备Pilatus 300k探测器）、用于束流聚焦的复合折射透镜，以及Ga和As源等多种材料。
4：实验流程与操作步骤：
纳米线在610°C下以特定Ga和As通量生长。退火在410°C至610°C温度范围内，分别进行无源、仅As、Ga和As等不同条件处理。原位XRD测量采用聚焦X射线束，数据采集曝光时间为1秒。
5：数据分析方法：
衍射数据被转换至倒易空间坐标系。通过提取倾斜角β和半高全宽等参数来分析纳米线行为。
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获取完整内容-
Pilatus 300k detector
300k
Dectris
Monitoring the diffracted X-ray beam in the XRD setup
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portable Molecular Beam Epitaxy chamber
pMBE
Used for nanowire growth and in-situ experiments under UHV conditions
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focused ion beam
Patterning the Si(111) substrates with holes for nanowire growth
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scanning electron microscope
Characterizing nanowire morphology before and after experiments
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compound refractive lenses
Focusing the X-ray beam onto the sample
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