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在磷化銦半導體的表面上形成的表面定向奈米通道電子顯微鏡影像；那些奈米通道是利用金催化汽態-液態-固態蝕刻製程所形成，而其位置則是由沉積的金圖形(pattern)所定義
（來源：NIST）

研究人員表示，金奈米粒子能像是剷雪機那樣運作，在磷化銦(indium phosphide)或其他半導體材料層翻攪而過，形成奈米通道。這種技術可望被用來在所謂的實驗室單晶片(lab-on-a-chip)元件上整合雷射、感測器、波導(wave guides)與其他光學零組件，支援疾病診斷、篩選實驗性材料與藥物、DNA檢驗等等。

金粒子的通道挖掘能力是偶然被發現的，在一個因為污染物而失敗的奈米線(nanowires)形成實驗中；NIST化學研究員Babak Nikoobakht表示：「一開始我們非常失望，」但是研究團隊無心插柳，發現污染物是水。該實驗的掃描電子顯微鏡影像顯示，結合水汽的金奈米粒子導致了長長直直的奈米通道。

研究團隊接下來梳理出實現該蝕刻製程所需的化學機制與必要條件，選擇性地在半導體表面塗佈金並將之加熱；一旦加熱完成，底層的磷化銦就會融入金奈米粒子，形成金合金。他們接下來將加熱的水蒸汽導入系統，發現當水蒸汽溫度達到攝氏440度以上時，會形成長長的V型奈米通道；那些通道下方的直線路徑，是由結晶半導體內的規律重複晶格所支配。

研究人員也能將上述技術應用於磷化鎵(gallium phosphide)與砷化銦(indium arsenide)，這兩種半導體材料也是屬於三五族；這類化合物半導體被用以製作LED，或是支援通訊、高速電子等應用。Nikoobakht表示，他相信這種蝕刻製程經過調整之後，能被用以在矽等材料上製作通道圖案。

編譯：Judith Cheng

(參考原文： Researchers Claim Self-directed Assembly Breakthrough，by Dylan McGrath)