Applications of high-aspect-ratio gold nanowires fabricated by nanoskiving

Nanostructuren worden gedefinieerd met tenminste één afmeting tussen de 1 nm en 100 nm en hebben fascinerende eigenschappen en toepassingen. Is het moeilijk voor te stellen hoe groot een nanometer is? Een nanometer is gelijk aan een miljardste van een meter (10-9 m). Een vel papier is ongeveer 100.000 nanometer dik. Belangrijke nanostructuren zijn ééndimensionale nanodraden die een hoge oppervlakte-volumeverhouding en unieke kenmerken hebben voor integratie in micro/nanoscopische systemen voor elektronische, optische en detectie toepassingen. We gebruiken een eenvoudige en goedkope methode, genaamd nanoskiving, waarmee gouden nanodraden met een grote hoogte-breedteverhouding in het midden van een kanalen van microfluïdische apparaten kunnen worden geplaatst. In deze positie is de stroomsnelheid het hoogst, zodat de goud nanodraden gevoelig genoeg zijn om de verandering van stroom te detecteren door de verandering in weerstand. Ook kunnen DNA-moleculen gebonden worden aan de gouden nanodraden zodat stroom geïnduceerde verlenging van de DNA-moleculen gemaximaliseerd kan worden, zelfs bij lage stroomsnelheden. We maken ook gebruik van twee gouden nanodraden om lucht nanospleten te fabriceren met een metaal/isolator (lucht)/metal tunneling junctie, die aantoont dat de stroomdichtheid door de juncties exponentieel afhankelijk is van de bias. Tevens vinden we grote elektrische versterking als hot spots voor een betrouwbare en reproduceerbare SERS (Oppervlakte versterkte Raman verstrooiing) spectroscopie. Bovendien worden 3D nanospleet roosters eenvoudig geconstrueerd door het stapelen van nanospleten over de verticale richting.Nanostructures are defined as having at least one dimension between 1 nm and 100 nm. They have fascinating properties and potential applications. Is it hard to imagine the size of a nanometer? One nanometer is equivalent to one billionth of a meter (10-9 m). A sheet of paper is about 100,000 nanometers thick. One of the important nanostructures are one-dimensional nanowires that have high surface-to-volume ratio and unique characteristics to be integrated into micro/nanoscopic systems for electronic, optical and sensing applications. We use a simple and low-cost method, named nanoskiving, to fabricate high-aspect-ratio gold nanowires, which can be placed in the center of the channel in microfluidic devices. In this position the rate of flow is highest, so the gold nanowires are sensitive enough to sense the change of flow through the change in resistivity. Furthermore, DNA molecules can bind to the gold nanowires so that flow-elongating the DNA molecules can reach maximum even at low rates of flow. We also use the two gold nanowires to construct nanogaps that can achieve metal/insulator/metal tunneling junctions, which demonstrates that the current density through the junctions depends exponentially on the bias. In addition we obtain large electric enhancement as hot spots for reliable and reproducible SERS (Surface-enhanced Raman Scattering) spectroscopy. Furthermore, 3D nanogap grids are easily constructed by stacking nanogaps along the vertical direction