由于其自限制的表面反应，原子层沉积（ALD）方法可在具有高纵横比和原子厚度控制的纳米级结构上进行保形和均匀沉积，是一种有趣的涂层纳米线（NWs）技术。到目前为止，关于ALD外延壳层生长的报道还非常少，这是因为这种生长方式通常会产生非晶或多晶薄膜。德国弗莱堡大学Maximilian Kolhep展示了在300°C下通过原子层沉积在外延GaN纳米晶体上进行ZnO壳层的外延生长。

本文要点

（1）作者使用STEM分析了NW的晶体结构和极性，揭示了Ga极GaN和Zn极ZnO之间的相干和突变界面，并且证明了其没有明显的缺陷。此外，由于GaN和ZnO的晶格失配和不同的热膨胀系数，核壳结构中发生了应变。

（2）作者通过4D-STEM和拉曼光谱分析应变，并将其与通过最小化核壳系统中的弹性能计算的理论预期应变进行比较。研究发现，GaN核中存在的应变随着ZnO壳厚度的增加而增加，而随着GaN核直径的增加而减小。

（3）除了最厚的ZnO壳或GaN核直径外，理论上预测的由于核-壳NW中的应变引起的GaN核的E2高峰位置的偏移与测量值非常一致。在这种情况下，与预期值的偏差可能是由于在ZnO壳沉积过程中发生塑性弛豫所致。

Maximilian Kolhep, et al. Atomic Layer Deposition and Strain Analysis of Epitaxial GaN-ZnO Core–Shell Nanowires. Nano Letters. 2023

DOI：10.1021/acs.nanolett.3c01531

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c01531