奈米材料的制程及其潜在的应用

1、奈米材料的制程及其潜在的应用文/李思毅、李佳颖、曾俊元在著名的物理学家费曼(Richard P. Feynman)对未来的诠释下“Theres plenty of room at the bottom.“，我们所能明了与确切掌握的世界不断的向前延伸。近年来，诸多领域随着科学技术的进展而突飞猛进，借着向下缩减(Top down)与向上组装(Bottom up)两个主要制作技术的相辅相成，导致诸如电子、材料、物理、化学、生物等领域的发展，急剧地迈入了奈米世纪，向更深远的原子领域边缘前进，几个重大突破性的相关研究，更使得奈米技术在二十一世纪独领风骚。现今的奈米技术跳脱了传统的单调制程技术演进过程，迈

2、入了要知道如何操控与讲求精确的需求，这样的进展，值得我们充分的了解。在本文中，我们将对于奈米制程技术的演进过程加以叙述，包括零维、一维、二维结构及材料，并介绍他们的特性及可能的应用。一、前言最初期的材料制作方式是一种从上而下的过程，亦即是一种由大至小的缩减过程，这样的过程以半导体制程的演进为例最具代表性。最初的组件尺寸，在发明初期可以拥有公分级的尺度，接着迅速的缩减至数十微米的范围，此后，随着摩尔定律的预测，进行尺寸缩减而制程复杂度也随之增加。直至现今，这样的制作过程已经面临了很大的瓶颈需要突破，在后摩尔定律时代，商业应用的组件尺寸在65奈米后遭致极大的制程挑战。因此在二十世纪末期，基础物理学

3、家所提出的基本原子操控与性质控制的技术被重新的加以提出与研究1，如此造就了一个全新的世纪性领域，在迈过了千禧年之后，许多人即称这样的二十一世纪为奈米世纪。许多新的应用技术与制作方式如雨后春笋般的纷纷出现，使得奈米领域的应用范畴已经不单单只是为了半导体制程的需要而开发，在很多的生活应用领域，如医药、生物、化学与物理等等的应用普及化程度都快的让人惊讶。在本文中我们以现今所具备的奈米技术为经，未来可能的应用范围为纬，加以评述，希冀可以针对奈米材料的各项应用与制作的技术，给一个清楚而简要的介绍。二、向下缩减制程的演进整个半导体组件与集成电路的制程，可以说是传统的向下缩减制程的最佳例证。当然制作过程早先

4、遭遇到许多的困难，经过不断的改良与制程的标准化作业后，演变至今，在奈米世纪里，仍然扮演着相当吃重的脚色。经过标准化的制程过程，可以概略的区分为三个较具代表性的时期，以制作的线宽来区分，分别是微米时代，次微米时代与奈米制程。微米时代在微米时代的制作技术，尺寸的限制与挑战均较为容易，以半导体制程为例，并不需要繁复的黄光及光罩制作与湿式蚀刻技术就可以轻易达到所需要的目标(图一)，这时期的制作技术瓶颈一直到了一至二微米附近才遭遇到困难，进而导入了多样化的光罩制作技术与化学反应电浆干式蚀刻制程。图一 微米世代的大尺寸双接面晶体管(BJT, Bipolar junction transistor)次微米世

5、代次微米制程是一个微米制程的向前延伸，其所面临的技术密集层面较微米时代的制程为繁复，其中最大的演进就在于新一代的黄光技术与精确的各式蚀刻技术的导入(图二)，在堆栈各式不同性质薄膜的技术上，也做了很大的突破与改进，各种化学气相沉积的技术取代了传统的物理沉积方式，此时八吋晶圆制程被推进至十二吋的先进制程，以更大的面积，更小的组件尺寸以及更高的良率来达到各式消费性电子产品的广大需求。图二 次微米世代的场效晶体管(MOSFET)截面图与特性曲线奈米世纪根据摩尔定律的推算，组件制程的向下缩减程度与制程复杂度相当，现今的先进半导体制程将目标大约放在65奈米甚至35奈米左右，这样的制程条件已经相当的严苛，不

6、是一般传统的向下缩减制程技术所能轻易达到的(图三)，最后终将会采用何种制程做为标准化的依据还难已决定，但是已经有许多研究单位与工业界的领先者，投入大量的资金与人力，试图为往后的半导体制程技术谋求新的突破。三、向上组装与自我组装在向下缩减制作过程遭遇到瓶颈之后，以探讨材料基本性质为主的几个制作方式陆续被提出研究，根据材料的不同性质，精确的控制成长的方式与型态，来达到应用所需的电学、光学及物理特性。现今广泛应用的技术可以依照所需的型态不同而加以区分，以下就针对不同维度的制作方式与应用来说明。图三 奈米世代的双鳍状场效晶体管(Fin-MOSFET)截面图现今的奈米尺度制作与应用技术，是以泛称一百奈米

7、以下的领域为主，而以维度上的奈米尺寸来区分，若一个维度的尺寸没有被限制在奈米尺度时称之为一维奈米结构，这样的应用领域多为一些奈米尺度的奈米棒或是奈米线，以这样的定义推之，产生了二维的奈米结构如奈米薄膜或积层膜，与零维的量子点或奈米粒子等奈米结构(图四)。图四 奈米世代(a)零维，(b)一维，(c)二维之不同奈米结构。(a)(b)(c)零维奈米结构零维奈米结构是在空间中的三个方向均受到奈米尺度的限制所形成的一种奈米结构包括有奈米粒子和量子点。量子点(quantum dot)是一三维的奈米材料，由少量的原子所构成。粗略地说，量子点三个维度的尺寸都在100奈米(nm)以下，但是并非尺吋小到100奈米

8、以下的材料就是量子点，而是由电子在材料内的费米波长来决定。因为在量子点内部电子在各方向上的运动都受到局限，所以量子局限效应(quantum confinement effect)特别显著。由于量子局限效应会导致类似原子的不连续电子能阶结构，因此量子点又被称为人造原子(artificial atom)。科学家已经发明许多不同的方法来制造量子点，并预期这种奈米材料在二十一世纪的奈米电子学(nanoelectronics)上有极大的应用潜力。量子点可视为电子物质波的共振腔，电子在量子点内会有类似电磁波在一般共振腔中的共振现象。当局限位能壁(potential wall)较薄时，量子点中的电子可因穿隧

9、效应(tunneling effect)而逃离，我们称之为开放式量子点(open quantum dot)，其类似一开放式共振腔(open cavity)，此时电子能阶不再是稳态(stationary state)而是一种准稳态(quasi-stationary state)；电子停留在准稳态约一个生命周期(lifetime)后，就会逃离量子点。这类量子点在光电方面也有许多应用潜力，例如：可用于蓝光雷射、光感测组件、单电子晶体管(single electron transistor, SET)、记忆储存、触媒以及量子计算(quantum computing)等，在医疗上更利用各种发光波长不同的

10、量子点制成荧光标签，成为生物检测用的奈米条形码。量子点是目前理论与实验上的热门研究题目，世界各国无不积极投入研究，主要领先的国家有美国、日本、欧盟及俄罗斯等，台湾也正在急起直追中。奈米粒子在电子，磁性和光电应用，能源，催化和结构应用，以及生物应用三方面，在文献上都有广泛的报导2-4，光子晶体就是其中之一，光子晶体早在半个世纪前就已经为人所研究，晶体(如半导体)中的电子由于受到晶格的周期性位势(periodic potential)散射，部份波段因破坏性干涉而形成能隙(energy gap)，导致电子的色散关系(dispersion relation)呈带状分布，此即电子能带结构 (electr

11、onic band structures)(图五)。然而在公元1987年， Yablonovitch 及John 指出类似的现象也存在于光子的系统之中：在介电系数呈周期性排列的三维介电材料中，电磁波经介电函数散射后，某波段的电磁波强度会因破坏性干涉而有指数衰减的情形，在系统内无法传递，这相当于在频谱上形成能隙，因此色散关系也具有一带状结构，称之为光子能带结构(photonic band structures)。具有光子能带结构的介电物质，就称为光子晶体(photonic crystals)。图五 光子晶体的缺陷传播波导示意图发展至今，光子晶体的研究，无论是理论上或实验上都已有大量的成果出现：在

12、三维方面，光子能隙已在许多晶格结构不同的系统如面心立方、体心立方(body-centered cubic)及其它准晶格 (quasi-crystal)结构中观察到；在二维方面，三角(triangular)、四角(square)、蜂巢(honey comb)及其它晶体结构也被证实具有光能隙的存在。虽然只有完美的光子晶体才可能拥有绝对能隙，但就应用的角色来看，不完美的光子晶体更具潜力，因为其具备有杂质态 (impurity state)。实验上发现，在二维或三维的光子晶体中加入或移去一些介电物质，便可以产生杂质或缺陷(defect)。 这与半导体的情况类似，光子系统的杂质态也多半落在能隙

13、内，这使原来被视为禁区的能隙出现了新的应用。能隙具有局限电磁波的能力，而杂质使我们有导引电磁波的可能，这点在光电上极具应用价值。因此，在光子晶体相关领域内，目前杂质态是个重要的研究课题。 对于一个杂质态而言，由于杂质四周都是光子晶体形成的禁区，电磁波在空间分布上只能局限在杂质附近，因此一个点状缺陷(point defect)相当于一个微空腔(micro-cavity) 。如果可以接连制造几个点状缺陷，形成线状缺陷(line defect)，电磁波便可能沿着这些缺陷传递，就相当于一个波导(waveguide)，这对于未来的光电子传输应用上有重要的价值(图六)。奈米释放技术是奈米粒子在生

14、物医学方面的应用之一，需要更加精确的控制生物或人体的各种反应，我们在疾病控制或是遗传科学上才能够有所突破，奈米生物科技主要重点着重在原子和分子的层次与系统上的创造、操控生物及生物化学的材料，研发探索生物体及疾病的奈米传感器如生物芯片等和生医材料的重新建构上，不但可作为医学诊断、监测和治疗，甚至可控制、改变细胞基因。奈米生医科技的概念，是从物质的最基本单位原子和分子层次的操控物质，组合出极其微小的新材料和新机器。图六 光子晶体的波导构成光子电路示意图而现今的奈米科技确实具有改变生物医学研究工具的能力。譬如说，在发掘新药的实验中，提供新的标志方式；或是显示细胞在不同情况下，有哪一批基因受到活化。更

15、进一步，奈米尺度的器械还能在快速筛检诊断及基因检测中扮演重要的角色，从而显示某人对不同疾病的敏感程度。在非侵入式的显影技术上，研究人员也想利用奈米粒子作为加强对比的物质，以及当作投药的载具。在一块非常小（接近一个蛋白质分子）的无机半导体上雕刻出奈米晶体，或是称作为一个量子点。一如磁性奈米颗粒，也对生物医学的研究者可是有很大的用处。顾名思义，量子点或奈米粒的特性与量子力学的规则有关；相同的规则也将原子里的电子限制在某些特定能阶。利用量子点与奈米粒放出光线的波长与粒子大小的密切关系而来产生一整个系列的有色卷标(图七)，就可作为医学上的显示指示剂之用。一维奈米结构若同时在两个维度上受到限制，此种奈米

16、材料的型态即为线形的型态，这样结构的应用领域包括微型半导体组件制作，如单电子晶体管，场效晶体管等。微型光电组件如光子晶体，以及奈米雷射组件的应用，在未来前瞻显示组件可以藉助一些特殊材料的绝佳场发射特性，导入奈米线型结构来得到最佳的效果。图七 生物型奈米医学应用的显示指示剂较为人所知的奈米线型材料，是在1991年饭岛臣男博士所发现的奈米碳管(图八)，此后奈米碳管的研究与应用也就是许多科学界的顶尖研究团队纷纷投注很大心力研究的领域，奈米碳管不但具备有质轻与高强度的特点，经过适度的改变碳原子的顺序，还可拥有导体或半导体的特性，这些特殊的材料特性，使得许多团队认为奈米碳管可能是未来材料应用界的超级明星

17、5-6。一维奈米结构的线型材料可以概略的分为纯金属与金属氧化物两大类别，纯金属型态的奈米线型材料如金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)等，在未来可以进一步的开发成为集成电路的内联机之用，亦或可以藉助其没有缺陷的自我组装过程所产生的高强度特性，在微型机械领域有着极佳的发展潜力(图九)。在金属氧化物的奈米线型结构之中，以几个宽带带(wide band gap)的材料，如氧化铟(In2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化钛(TiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锡(SnO2)等最具代表性，其中氧化铟及氧化锌本身具备有二六族半导体的特性，在光学激发的应用范畴上，有着很广泛的研究价值。以氧化锌奈米线而言，其在光学激

18、发的频段属于紫外光的范围，在制作短波长的奈米雷射组件上将会有相当杰出的表现，而且以此种奈米线作为场发射显示组件的研究也正在积极的进行(图十)，利用氧化锌所具备的宽能带与激发特性，初步发现经过适当的成长型态与结晶方向的调控，加上精确的载气气流控制，使得载气气流是一平顺且一致的流动层，使用气液固法(Vapor-Liquid-Solid process)可以制图八 奈米碳管的结构与群集结构图。图九 银奈米线的结构与群集结构图。作出单晶且方向一致性的氧化锌奈米线数组，其场发射的驱动电压与激发电流都明显的较其它的二六族材料来的杰出，甚至有趋近于以奈米碳管制作的场发射组件的质量，这样的研究结果相当的令人振

19、奋与鼓舞。此外，对于氧化锌奈米线的成长控制方面，由于不同气体的黏滞系数会对成长环境造成一定程度的影响，较小的黏滞系数将拥有较薄的边界层，导致氧化锌奈米线成长的直径下降，因直径下降而使得其在光学与电学的激发行为，更趋于量子化的结果，目前本研究图十 氧化锌奈米线的场发射效应。室所能成长的氧化锌奈米线尚未达到可以产生量子效应的尺寸需求，但已可以藉由不同气氛来调整所需要的线径大小，范围大约在30至120奈米之间(图十一)7-8。现今以氧化锌奈米线的研制而言，如何增加氧化锌奈米线的电导度，多层次掺杂的技术以增进其在电学特性上的应用，能源转换的组件应用上的研究，配合不同的透光与反射的机制制作光电转换的储能

20、组件等。以上几个方向都是大家正在积极努力的目标，希望可以制作出质量良好的二维奈米结构，同时也寻求更为有效而广泛的应用。除了气液固法，其它发表的成长方式，有使用阳极氧化之氧化铝模板(AAO template)为支架基础，填入一些金属氧化物材料，再经过热处理等手续来制成一些金属氧化物奈米线，也是一种可以大量制作奈米线的方式之一，同时，这样的方式可对奈米线材料作添加处理，以增进其导电度或是改变其半导体特性，对于制作出下一世代的奈米级晶体管或是单电子晶体管的组件应用上，相当的具有发展潜力(图十二)。利用化学气相沉积(MOCVD)的方式也是制作氧化锌奈米线的技术之一，这样的方法是采用一些有机金属源为起始

21、原料，在载气气氛中进行化学的取代和置换的行为，进而制作出氧化锌奈米线，这方法可以精确的控制其所成长出的奈米线高度及大小，但是在气相沉积的过程之中，存在有化学成分比例难以控制的缺点，目前在实验室的研究阶段，距离商业化的规模仍有一段距离需要进一步的改良与开发(图十三)。图十一 气氛控制下的不同线径之氧化锌奈米线二维奈米结构这一类型的奈米结构，属于薄膜的型态，亦即在水平的方向(X与Y轴)并未受到奈米尺度的限制，而在Z轴的方向上有着奈米尺度的表现，此等型态的奈米结构在集成电路的应用领域之中，被广泛的大量使用在电容组件，超薄闸极氧化层，绝缘层方面，均有相当突破性的表现与发展9-11，另外，新型态的透光导

22、电层或液晶配向层的应用在现今相当热门的液晶显示器产业中，在能源应用的领域上，也试图使用这些性质突出的奈米级薄膜，得到高性能的效果(图十四)。以电容组件而言，要制作出介电系数高同时具备低电流密度的奈米级薄膜，是许多研究者持续努力改进之处12。图十二 单电子晶体管的穿透式电子显微镜图像图十三 MOCVD成长之氧化锌奈米线光学性质与穿透式电子图像四、无限可能的奈米世纪由于奈米科技对产品性能的改进和制造的发展，预期在新世纪会引起许多产业革命，现以发展迅速的奈米线型材料为例，说明其在未来光学与电学甚至半导体工业的可能应用。图十四 奈米世代的超薄奈米极积层膜截面图。以光学的应用来说，许多先前作为发光材料的

23、二六族或是三五族半导体材料，如氧化锌，硒化锌，氮化砷等等，均是极为有潜力的奈米光学材料，以氧化锌奈米棒为例，研究结果显示其为一种优异的奈米雷射材料，其所被激发的波长频段又位于短波长范围的紫外光频段，这对于发展短波长奈米雷射组件的应用相当合适，利用其线型特性，将激发光源耦合至这一奈米尺度的微型共振腔之中，透过完美单晶晶体的多次震荡，而激发产生出雷射效应，如能制作成紫外光频段的奈米雷射，可供为光学组件的读写机或是记忆储存的读取组件之用，因其波长相当的短，因此可以大幅的提升信息位所能储存的容量与传输的数量。此外，氧化锌奈米线在其它的光学应用还包括在太阳能储能组件应用，是利用氧化锌光吸收特性，设计出新

24、型的太阳能储能组件，再配合技术成熟的多晶硅太阳能电池制程，即可制作出转换效率较高的奈米太阳能电池。再者，因氧化锌材料本身具有的高透光性，可经添加其它元素而来改善其电阻率来制作出导电性良好透光性佳的透明导电内联机，在以面积与效能成正比的太阳能电池发电应用上，更具有潜在的价值(图十五)。此外线型材料中的量子效应近几年也不断的被提出讨论，借着不同的局限理论，我们可以探讨有不图十五 (a)奈米太阳能电池的应用与(b)原理及特性分析图同的添加物在氧化锌奈米线里的量子化行为，期能对其量子效应能有进一步的了解而开展出更好的应用。以电学应用而言，可以分为下列几个方向，在基础的电学性质探讨上，透过材料本身的改质

25、工程，试图制作出一系列的不同半导体接面，例如金属半导体接面，正负型(PN)接面，异质接面等，在线型的奈米材料上，在如此小的范围内所形成的接面，其电子的行为可能十分有趣而引起广泛的讨论，相关基本物理性质的建立，有助于将来奈米电子领域的延伸与扩张。举例来说，已有报导透过不同的添加物添加制程，氧化锌奈米线可制作出具有周期性的量子井结构，并量测这类量子井诸多特性，目前积极进行的PN接面制作上，有待进一步的探讨，根据报导已能在P型的超薄奈米薄膜上成功的成长N型的氧化锌奈米线数组(图十六)，且得到初步的电学特性量测结果，这些研究最终的目的是希望可以寻求一个稳定且可靠度佳的添加物制程，在同一线型结构上能够制

26、作出同时具备P型与N型的奈米线13-14。在奈米电子系统的研究上，近年来也是大家积极投入的目标之一，许多研究团队试图以几个简单的线型排列方式，组成几何简单的逻辑电路，且能进行简单的运算与执行功能，这种电路预计在未来几年内可望整合进入现今的半导体制程所制作的电子电路组件之中，目前在这一方面的研究已提出很多极具创新想法与实验(图十七)，预期可以利用这些方式迅速的缩小组件的尺寸，在未来以微型化为主的制作领域有相当大的激励作用，然而，如何将这样的观念与制作方式能够大量复制，以因应在工业生产中一定会遭遇的良率与成本控制的课题，则是这样的研究尚待克服的瓶颈，因为唯有能够实际大量制造与应用才能在未来的商业化

27、过程中，占有一席之地15-16。图十六 添加Ga的氧化锌奈米线电致发光与型态另外，在大面积的奈米线数组研究与应用领域方面，着重于未来的平面显示器的面板应用范畴，利用氧化锌奈米线的场发射特性与发光特性，将来极有可能应用在显示器上(图十八)。图十七 磷化铟奈米线构成的简单逻辑电路图十八 针尖型态之奈米线的良好场发射特性分析举例来说，现今的制作技术，可以将氧化锌奈米线的场发射激发电场下降至接近至与奈米碳管相同但能达到与奈米碳管相近的激发电流密度，这样的技术可能应用到下一世代的平面显示器技术之上，但仍需要许多其它方面的配合制程，有待掌握的技术包括精确定位的成长技术，几何型态上的准确控制，物理特性与材料

28、特性的掌握等，在精确定位的技术上，应会引入半导体制程中成熟的黄光与光罩技术，利用先行定位的触媒金属奈米级颗粒或是晶核作为定位的依据，再将氧化锌奈米线制作在所需的位置之上，如此可以将现今的氧化锌奈米线制程导入组件应用的领域(图十九)，再者，关于几何型态的控制方面，也可以从几个方面加以着手，一是在触媒金属的气液固制程中设法引入较小的触媒金属颗粒，利用奈米级颗粒微型化来制作出线径较小的奈米线，如此可以提高激发的电流密度，而能大幅的降低所需要的能量密度，进而达到省能及环保的需求(图二十)，二是在传统的触媒金属材料上加以改良，利用不同的金属合金温度的差异，造成氧化锌奈米线成长的型态有所改变，期能从传统常

29、见的棒状线型转变而成为针状线型，如此可以缩小在激发电流中所需要考虑的有效激发面积，进而大幅的提高可能的激发电流密度或是激发光的能量密度(图二十一)，三是改变制作过程中的基板种类，不同种类的基板将会对氧化锌奈线的成长状况有影响，基板本身的结晶方向与表面平整程度都可以考虑为调整的因素，可以利用先前已经开发相当完善的积层膜制程来配合，针对所需要的结构与型态来制作不同的氧化锌奈米线数组。图十九 氧化锌奈米线的定位成长图形此外，另一个方向的思考与研究重点在于使用一些自我组装或是外在控制的添加方式来增强氧化锌奈米线的性能(图二十二)，再用其制作半导体电子组件，而来提高其功效，或许可以利用二六族半导体在光电

30、领域的优势，在未来随着操作频段愈来愈高而导入光学领域时，透过许多有潜力的光电整合概念，集合相关的研究经验与成果，应用于此领域来发展创造出下一世代的奈米电子世纪。图二十 氧化锌奈米线的较大间距成长图形图二十一 针尖状氧化锌奈米线的成长图形五、结论以一维线型的奈米材料来说，在氧化锌奈米棒在显示器方面的应用，预计将利用氧化锌奈米棒在紫外光频段的短波长发光特性，朝著作为大面积平面显示器或场发射组件的开发应用研究，此外，奈米等级的氧化锌奈米棒雷射也在积极研发中，将使用在光子晶体之共振腔或短波长雷射检测，同时，也有研究团队图二十二 周期性的氧化锌奈米线的成长图形希藉由电学特性参数的萃取与计算，寻找出氧化锌

31、奈米棒电致发光的根本机制，设计出电致发光特性优良的氧化锌奈米棒，以供未来的奈米光电或奈米电学领域应用。其它诸多形式的奈米材料与结构，也是值得深入研究的领域，在零维结构中的新型奈米颗粒制作与应用方向，诸如奈米颗粒的有序排列与特定位置的置放及分散技术，还有本身材料制作过程与新制程方法的开发，都是需要再进一步研究的重点，以奈米颗粒的排列与布放为例，如果可以加以控制，不但可以经由位置的控制将光加以导入或成为一光学的波导3-4，同时也可以经由位置的控制，作为其它奈米结构制作的前趋过程(图二十三)。奈米级薄膜的技术开发极为重要，因为它在未来积极发展的集成电路制程扮演极关键的角色，面对奈米世纪的来临，如何在

32、不断微型化的集成电路制程里提供高效率与高性能同时高可靠度的超薄各型薄膜，是奈米结构与材料研究学者与团队最迫切的工作之一，预期这样的制作技术将被研发成功并正式加入集成电路的生产流程可把现今的集成电路制作技术拓展至奈米尺度的微型领域，朝着35奈米甚至更极限的线图二十三 (a)氧化硅的多孔奈米结构与(b)三维堆栈之奈米颗粒(a)(b)宽挑战，制作出性能更为杰出且尺寸更小的各式电子电路组件。综合来说，采用奈米科技的技术将现今的硅集成电路制程和三五族光电组件制程加以改进与创新，预期在电学与光学应用的领域内都会有极大的突破与发展。六、致谢感谢国科会、交大奈米中心、国家奈米组件实验室、中兴大学奈米中心与工研

33、院材料所复光组于研究上的协助与建议。七、参考数据1 Mon-Shu Ho, I. S. Huang, and T. T. Tsong, Phys. Rev. Lett., 84, 5792, (2000)2 T. Y. Tseng and J. C. Lin, IEEE Trans. on Magnetics,25, 4405, (1989)3 T. Y. Tseng and J. J. Yu, J. Mater. Sci., 21, 3615 (1986)4 K. P. Jayadeven and T. Y. Tseng, Encyclopedia of nanoscience & nanotechnology, edited by H. S. Nalwa, Am. Sci. Publisher, Vol. 8, 333, (2004)5 M. H. Huang, S. Mao, H. Feick, H. Yan, Y. Wu, H. Kind, E. Weber, R. Russo, P. Yang, Science, 292, 1897 (2001).6Y.