Shape control in nanocrystal growth
நானோகிரிஸ்டல் வளர்ச்சியில் வடிவக் கட்டுப்பாடு என்பது நானோகிரிஸ்டல்களின் (படிக நானோ துகள்கள்) வடிவத்தை அவற்றின் தொகுப்பில் மாறுபட்ட எதிர்வினை நிலைமைகளின் மூலம் கட்டுப்படுத்துவதாகும். இது நானோ அறிவியலில் ஆய்வு செய்யப்பட்ட ஒரு கருத்தாகும், இது வேதியியல் மற்றும் அமுக்கப்பட்ட பொருள் இயற்பியல் ஆகிய இரண்டின் ஒரு பகுதியாகும். இந்த நானோகிரிஸ்டல்களின் வளர்ச்சியில் இரண்டு செயல்முறைகள் உள்ளன. முதலாவதாக, கரைசலில் நானோகிரிஸ்டல் கொண்ட அமைப்பின் தொகுதி கிப்ஸ் இலவச ஆற்றல் நானோகிரிஸ்டல் அளவு அதிகரிக்கும் போது குறைகிறது. இரண்டாவதாக, ஒவ்வொரு படிகமும் ஒரு மேற்பரப்பு கிப்ஸ் இலவச ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, இது ஆற்றல் ரீதியாக மிகவும் சாதகமான வடிவத்தை ஏற்றுக்கொள்வதன் மூலம் குறைக்கப்படலாம். படிக விமானங்களின் மேற்பரப்பு ஆற்றல்கள் அவற்றின் மில்லர் குறியீடுகளுடன் தொடர்புடையவை, அதனால்தான் இவை ஒரு குறிப்பிட்ட நானோகிரிஸ்டலின் சமநிலை வடிவத்தை கணிக்க உதவும். இந்த இரண்டு வெவ்வேறு செயல்முறைகளின் காரணமாக, நானோகிரிஸ்டல் வளர்ச்சி நடைபெறக்கூடிய இரண்டு போட்டி ஆட்சிகள் உள்ளனஃ இயக்க ஆட்சி, அங்கு படிக வளர்ச்சி தொகுதி இலவச ஆற்றலைக் குறைப்பதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, மற்றும் வெப்ப இயக்கவியல் ஆட்சி, மேற்பரப்பு இலவச ஆற்றலைக் குறைப்பதன் மூலம் வளர்ச்சி கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. அதிக செறிவு, குறைந்த வெப்பநிலை மற்றும் குறுகிய வயதான நேரங்கள் இயக்க ஆட்சியை ஆதரிக்கின்றன, அதேசமயம் குறைந்த செறிவு, அதிக வெப்பநிலை மற்றும் நீண்ட வயதான நேரங்கள் வெப்ப இயக்கவியல் ஆட்சியை ஆதரிக்கின்றன. வெவ்வேறு ஆட்சிகள் நானோகிரிஸ்டல்களின் வெவ்வேறு வடிவங்களுக்கு வழிவகுக்கின்றனஃ இயக்க ஆட்சி அனிசோட்ரோபிக் வடிவங்களை அளிக்கிறது, அதே நேரத்தில் வெப்ப இயக்கவியல் ஆட்சி சமநிலை, ஐசோட்ரோபிக் வடிவங்களை அளிக்கிறது, இதை வுல்ஃப் கட்டுமானத்தைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்க முடியும். நானோகிரிஸ்டலின் வடிவம் நானோகிரிஸ்டலின் பல பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது, அதாவது பேண்ட் இடைவெளி மற்றும் உமிழப்படும் ஒளியின் துருவமுனைப்பு போன்றவை. மில்லர் குறியீடுகள் மற்றும் மேற்பரப்பு ஆற்றல் ஒரு திண்மத்தின் மேற்பரப்பு ஆற்றல் அதன் மேற்பரப்பின் ஒரு அலகு பகுதிக்கு இலவச ஆற்றல் ஆகும். இது பரிசோதனையின் கீழ் உள்ள மேற்பரப்பில் இரண்டு பகுதிகளாக ஒரு பெரிய திண்மத்தை வெட்டுவதற்குத் தேவையான ஒரு யூனிட் பகுதிக்கு பாதி ஆற்றலுக்கு சமம். இரசாயனப் பிணைப்புகள் உடைந்திருப்பதால் இதற்கு ஆற்றல் செலவாகிறது. பொதுவாக, பொருட்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு ஆற்றலைக் கொண்டதாகக் கருதப்படுகின்றன. இருப்பினும், படிகங்களைப் பொறுத்தவரை, மேற்பரப்பு ஆற்றல் அலகு கலத்தைப் பொறுத்தவரை மேற்பரப்பின் நோக்குநிலையைப் பொறுத்தது. ஒரு படிகத்தின் வெவ்வேறு அம்சங்கள் பெரும்பாலும் வெவ்வேறு மேற்பரப்பு ஆற்றல்களைக் கொண்டுள்ளன. படிகமற்ற பொருட்களில், பொருளை உருவாக்கும் கட்டுமானத் தொகுதிகள் (எ. கா., அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள்) ஒரே மாதிரியான முறையில் பரவுகின்றன என்பதிலிருந்து இதைப் புரிந்துகொள்ள முடியும். சராசரியாக, அதே எண்ணிக்கையிலான பிணைப்புகளை உடைக்க வேண்டும், எனவே எந்த மேற்பரப்பையும் உருவாக்க, ஒரு யூனிட் பகுதிக்கு அதே ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. படிகங்களில், மேற்பரப்புகள் துகள்களின் காலமுறை ஏற்பாட்டை வெளிப்படுத்துகின்றன, அவை அவற்றின் நோக்குநிலையைப் பொறுத்தது. பொருளின் வெவ்வேறு தளங்களில் மேற்பரப்புகளை உருவாக்கும் செயல்பாட்டில் வெவ்வேறு பிணைப்பு பலங்களைக் கொண்ட வெவ்வேறு எண்ணிக்கையிலான பிணைப்புகள் உடைக்கப்படுகின்றன, இதனால் மேற்பரப்பு ஆற்றல்கள் வேறுபடுகின்றன. பொருளின் சிறப்பியல்பான கொடுக்கப்பட்ட அலகு கலத்தைப் பொறுத்தவரை மேற்பரப்பின் நோக்குநிலையைப் பயன்படுத்தி தளத்தின் வகை மிகவும் எளிதாக விவரிக்கப்படுகிறது. அலகு கலத்தைப் பொறுத்தவரை ஒரு தளத்தின் நோக்குநிலை மில்லர் குறியீடுகளின் அடிப்படையில் மிகவும் வசதியாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, மில்லர் குறியீடுகளின் தொகுப்பு (110) z-அச்சுக்கு இணையாக இணையான தளங்களின் தொகுப்பை (லட்டிஸ் தளங்களின் குடும்பம்) விவரிக்கிறது மற்றும் x-மற்றும் y-அச்சுகளை ஒரு முறை வெட்டுகிறது, அதாவது ஒவ்வொரு அலகு கலமும் x-மற்றும் y-திசையில் உள்ள அந்த தளங்களில் ஒன்றால் துல்லியமாக பிரிக்கப்படுகிறது. பொதுவாக, அதிக மில்லர் குறியீடுகளைக் கொண்ட ஒரு மேற்பரப்பு அதிக மேற்பரப்பு ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. தர ரீதியாக, இது உயர் மில்லர் குறியீடுகளுக்கு, சராசரியாக அதிக மேற்பரப்பு அணுக்கள் ஒரு மொட்டை மாடிக்கு பதிலாக ஒரு மூலையில் நிலைகளில் உள்ளன என்பதிலிருந்து பின்தொடர்கிறது, இது படத்தில் காணலாம். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, மூலையில் உள்ள அணுக்கள் மொட்டை மாடியில் உள்ள அணுக்களை விட குறைவான அண்டை நாடுகளுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு 2டி சதுர லட்டிஸின் விஷயத்தில், அவை மூன்று அண்டை நாடுகளுக்கு பதிலாக இரண்டைக் கொண்டுள்ளன. இவை கூடுதலாக உடைக்கப்பட்ட பிணைப்புகள் அனைத்து செலவு ஆற்றலையும் கொண்டுள்ளன, அதனால்தான் குறைந்த மில்லர் குறியீடுகள் விமானங்கள் பொதுவாக குறைந்த மேற்பரப்பு ஆற்றல்களைக் கொண்டுள்ளன, இதன் விளைவாக அவை மிகவும் நிலையானவை. இருப்பினும், ஒப்பீடு உண்மையில் சற்றே சிக்கலானது, ஏனெனில் மில்லர் குறியீடுகளின் செயல்பாடாக மேற்பரப்பு ஆற்றல் படிக ஜாலகத்தின் கட்டமைப்பைப் பொறுத்தது (எ. கா., பி. சி. சி அல்லது எஃப். சி. சி) மற்றும் அடுத்த நெருங்கிய அண்டை நாடுகளுக்கு இடையிலான பிணைப்புகளும் பங்கு வகிக்கின்றன. உன்னத உலோகங்கள் (தாமிரம், தங்கம் மற்றும் வெள்ளி) பற்றிய சோதனை ஆராய்ச்சி, இந்த பொருட்களுக்கு, அருகிலுள்ள அண்டை நாடுகளை மட்டுமே கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வதன் மூலம் மேற்பரப்பு ஆற்றல் நன்கு மதிப்பிடப்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. அடுத்த அருகிலுள்ள அண்டை தொடர்புகள் இந்த உலோகங்களில் முக்கிய பங்கு வகிக்கவில்லை. மேலும், அருகிலுள்ள எந்த அண்டை பிணைப்புகளையும் உடைப்பதற்கு அதே அளவு ஆற்றல் செலவாகும். இந்த தோராயத்திற்குள், ஒரு குறிப்பிட்ட மில்லர் குறியீடுகளின் (எச். கே. எல்) மேற்பரப்பின் மேற்பரப்பு ஆற்றல் ஒரு (111) தளத்தை உருவாக்குவது தொடர்பாக இந்த (எச். கே. எல்) தளத்தை உருவாக்கும் போது உடைந்த பிணைப்புகளின் எண்ணிக்கையின் விகிதம் மற்றும் (111) தளத்தின் மேற்பரப்பு ஆற்றல் ஆகியவற்றால் வழங்கப்படுகிறது. ஒரு எஃப். சி. சி படிகத்தின் எந்த மேற்பரப்புக்கும், அனுமானம் மூலம் வழங்கப்படுகிறது. இந்த மாதிரியில், அதிக மில்லர் குறியீடுகளுடன் மேற்பரப்பு ஆற்றல் உண்மையில் அதிகரிக்கிறது. இது பின்வரும் அட்டவணையிலும் காணப்படுகிறது, இது செம்பு (கியூ), வெள்ளி (ஏஜி) மற்றும் தங்கம் (ஏயூ) ஆகியவற்றில் சில தளங்களின் கணினி உருவகப்படுத்தப்பட்ட மேற்பரப்பு ஆற்றல்களை பட்டியலிடுகிறது. மீண்டும், மேற்பரப்பை உருவாக்கும் போது உருவாக்கப்பட்ட அருகிலுள்ள அண்டை நாடுகளுக்கு இடையிலான உடைந்த பிணைப்புகளின் எண்ணிக்கை, (111) தளத்திற்கு 3 ஆகும். அதிக எண்ணிக்கையிலான உடைந்த பிணைப்புகளுக்கும், எனவே பெரிய மில்லர் குறியீடுகளுக்கும் மேற்பரப்பு ஆற்றல் உண்மையில் அதிகரிக்கிறது. உயர் மில்லர் குறியீடுகளைக் கொண்ட மேற்பரப்புகள் குறைந்த மேற்பரப்பு ஆற்றலைக் கொண்டிருப்பதும் சாத்தியமாகும், முக்கியமாக அலகு கலத்தில் பல அணுக்கள் இருந்தால். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, மில்லர் குறியீடுகள் அலகு உயிரணுவை அடிப்படையாகக் கொண்டவை, மேலும் அவை அணுக்கள், அலகு உயிரணு அல்ல, அவை இயற்பியல் ரீதியாக உள்ளன. யூனிட் செல்லின் தேர்வு ஓரளவு தன்னிச்சையாக உள்ளது, ஏனெனில் அவை மொழிபெயர்ப்பாளரால் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளன. உயர் மில்லர் குறியீடுகள் குறைந்த மேற்பரப்பு ஆற்றல் கொண்ட விமானங்களை அணுக்களின் அதிக அடர்த்தி கொண்ட விமானங்களைத் தேடுவதன் மூலம் காணலாம். ஒரு விமானத்தில் உள்ள அணுக்களின் அதிக அடர்த்தி என்பது விமானத்திற்குள் அதிக எண்ணிக்கையிலான பிணைப்புகளைக் குறிக்கிறது, இதனால் சிறிய எண்ணிக்கையிலான விமானத்திற்கு வெளியே உள்ள பிணைப்புகள் மேற்பரப்பு ஆற்றலை பெரியதாக மாற்றும். ஒரு படிகத்தின் அலகு கலத்தில் ஒரே ஒரு அணு மட்டுமே இருந்தால், அந்த விமானங்கள் இயற்கையாகவே குறைந்த மில்லர் குறியீடுகளைக் கொண்ட விமானங்களுடன் ஒத்திருக்கின்றன, அதனால்தான் குறைந்த மில்லர் குறியீடுகளைக் கொண்ட விமானங்கள் பொதுவாக குறைந்த மேற்பரப்பு ஆற்றலைக் கொண்டதாகக் கருதப்படுகின்றன. கீழே உள்ள அட்டவணை ஒரு NiO படிகத்தில் (உடன்) உள்ள (hk0) விமானங்களின் கணினி உருவகப்படுத்தப்பட்ட மேற்பரப்பு ஆற்றல்களின் எடுத்துக்காட்டுகளைக் காட்டுகிறது. இந்த விஷயத்தில், அலகு செல் பல அணு அடிப்படையைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் படிகத்தை உருவாக்கும் இரண்டு வகையான அணுக்கள் உள்ளன (நிக்கல் மற்றும் ஆக்ஸிஜன்). மேற்பரப்பு ஆற்றலை அதிகரிப்பதன் மூலம் தரவு வரிசைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இந்த அட்டவணையில், மேற்பரப்பு ஆற்றல் மற்றும் மில்லர் குறியீடுகளுக்கு இடையிலான போக்கு மேலே விவாதிக்கப்பட்ட உன்னத உலோகங்களைப் போல இந்த விஷயத்தில் நேரடியானதாக இல்லை என்பதை தெளிவாகக் காணலாம். குறைந்த மேற்பரப்பு ஆற்றல்களைக் கொண்ட மேற்பரப்பு ஆற்றல் மற்றும் சமநிலை வடிவ விமானங்கள் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானவை, எனவே ஒரு படிகத்தின் வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலை வடிவத்தில் முக்கியமாக உள்ளன. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, சமநிலையில், இலவச ஆற்றல் குறைக்கப்படுகிறது. இருப்பினும், ஒரு படிகத்தின் வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலை வடிவம் பொதுவாக மிகக் குறைந்த மேற்பரப்பு ஆற்றலைக் கொண்ட விமானங்களைக் கொண்டிருக்காது. இதற்குக் காரணம், சற்று அதிக மேற்பரப்பு ஆற்றலைக் கொண்ட விமானங்களை ஈடுபடுத்துவது மொத்த மேற்பரப்பு பரப்பளவைக் குறைக்கும், இது பொருளின் மேற்பரப்பை உருவாக்குவதற்கான மொத்த ஆற்றல் அபராதத்தைக் குறைக்கிறது. இலவச ஆற்றலின் அடிப்படையில் உகந்த வடிவத்தை வுல்ஃப் கட்டுமானத்தால் தீர்மானிக்க முடியும். வெப்ப இயக்கவியல் மற்றும் இயக்கவியல் கட்டுப்பாடு படிகங்களின் வளர்ச்சியை இரண்டு வெவ்வேறு ஆட்சிகளின் கீழ் மேற்கொள்ளலாம்ஃ வெப்ப இயக்கவியல் மற்றும் இயக்கவியல் ஆட்சி. இந்த தலைப்பில் ஆராய்ச்சி முக்கியமாக நானோகிரிஸ்டல்களை மையமாகக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் அவற்றின் தொகுப்பு மொத்தப் பொருட்களைப் போல நேரடியானது அல்ல, எனவே படிக வளர்ச்சியின் வகைகளைப் பற்றிய ஆழமான புரிதல் தேவைப்படுகிறது. அதிக மேற்பரப்பு-அளவு விகிதம் மற்றும் அதன் விளைவாக ஏற்படும் உறுதியற்ற தன்மை காரணமாக, நானோகிரிஸ்டல்கள் வெப்ப இயக்கவியல் மற்றும் இயக்கவியல் ஆட்சிக்கு இடையிலான வேறுபாட்டை மிக எளிதாக காட்டுகின்றன. எவ்வாறாயினும், இந்த கருத்துக்கள் மேலும் மொத்த பொருளுக்கு பொதுமைப்படுத்தப்படலாம். நானோகிரிஸ்டல்களின் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் உற்பத்தி முறை மோனோமர் கூட்டல் மூலம் வளர்ச்சியாகும். ஒரு விதை உருவாகிறது அல்லது படிகத்தின் கட்டுமானத் தொகுதிகளாக இருக்கும் மோனோமர்களின் கரைசலில் வைக்கப்படுகிறது. நானோகிரிஸ்டல் (விதை) மோனோமர்களை கரைசலில் உட்கொள்வதன் மூலம் பெரிதாக வளர்கிறது. படிகத்துடன் ஒரு மோனோமரைச் சேர்ப்பது படிகத்தின் மிக உயர்ந்த ஆற்றல் பக்கத்தில் நிகழ்கிறது, ஏனெனில் அது மிகவும் சுறுசுறுப்பான தளமாகும், எனவே மோனோமர் படிவு அங்கு மிகக் குறைந்த செயல்பாட்டு ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. வழக்கமாக, இந்த பக்கம் நானோ துகள்களின் ஒரு மூலையில் அமைந்துள்ளது. இருப்பினும், மேலே உள்ள பிரிவில் விளக்கப்பட்டுள்ளபடி, இந்த அம்சங்கள் சேர்க்கப்பட்ட மோனோமருக்கு மிகவும் ஆற்றல் ரீதியாக சாதகமான நிலை அல்ல. எனவே மோனோமர், வாய்ப்பு கிடைத்தால், படிக மேற்பரப்பில் குறைந்த ஆற்றல் தளத்திற்கு பரவுகிறது. மோனோமர்கள் இடமாற்றம் செய்ய நேரம் இருக்கும் ஆட்சி வெப்ப இயக்கவியல் ஆட்சி என்று அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் தயாரிப்பு வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இயக்க அமைப்பில், மோனோமர்களின் சேர்க்கை மிகவும் வேகமாக நிகழ்கிறது, இதனால் படிகங்கள் மூலைகளில் தொடர்ந்து வளர்ந்து வருகின்றன. இந்த விஷயத்தில், உருவாக்கப்பட்ட தயாரிப்பு இலவச ஆற்றலின் உலகளாவிய குறைந்தபட்சத்தில் இல்லை, ஆனால் ஒரு மெட்டாஸ்டபிள் அனிசோட்ரோபிக் நிலையில் உள்ளது. வெப்ப இயக்கவியல் ஆட்சி வெப்ப இயக்கவியல் ஆட்சி ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வளர்ச்சி விகிதங்களால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. இவற்றின் காரணமாக, ஒரு புதிய மோனோமரை இணைப்பதன் மூலம் கிப்ஸ் இலவச ஆற்றல் குறைக்கப்படும் அளவு மேற்பரப்பை மறுசீரமைப்பதன் காரணமாக குறைவாக உள்ளது. முந்தையது தொகுதி கிப்ஸ் இலவச ஆற்றலைக் குறைப்பதோடு தொடர்புடையது, அதே நேரத்தில் பிந்தையது மேற்பரப்பு இலவச ஆற்றலைக் குறைப்பதோடு தொடர்புடையது. எனவே, வடிவ பரிணாமம் மேற்பரப்பு கிப்ஸ் இலவச ஆற்றலைக் குறைப்பதன் மூலம் இயக்கப்படுகிறது, எனவே சமநிலை வடிவம் மிகக் குறைந்த ஒட்டுமொத்த மேற்பரப்பு கிப்ஸ் இலவச ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. இது கிப்ஸ் இலவச ஆற்றலில் உலகளாவிய குறைந்தபட்சம் கொண்ட வடிவத்துடன் ஒத்திருக்கிறது, இது வுல்ஃப் கட்டுமானத்தின் மூலம் பெறப்படலாம். இந்த வுல்ஃப் கட்டுமானத்திலிருந்து, வெப்ப இயக்கவியல் தயாரிப்பு எப்போதும் சமச்சீராக இருக்கும் என்பதையும் இது பின்பற்றுகிறது. வெப்ப இயக்கவியல் தயாரிப்புக்கான செயல்பாட்டு ஆற்றல் இயக்கவியல் தயாரிப்புக்கான செயல்பாட்டு ஆற்றலை விட அதிகமாக உள்ளது. எதிர்வினை விகிதத்துடன் கூடிய அர்ஹீனியஸ் சமன்பாட்டிலிருந்து, ஒரு மாறிலி, செயல்படுத்தும் ஆற்றல், போல்ட்ஸ்மேன் மாறிலி மற்றும் வெப்பநிலை, அதிக செயல்படுத்தும் ஆற்றல் தடையை கடக்க, அதிக வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது. எனவே வெப்ப இயக்கவியல் ஆட்சி உயர் வெப்பநிலை நிலைமைகளுடன் தொடர்புடையது. முழு அமைப்பின் கிப்ஸ் இலவச ஆற்றலில் உலகளாவிய குறைந்தபட்சத்தை அடையும் வகையில் அதன் அணுக்களை மறுசீரமைக்க போதுமான நீண்ட நேரத்தை வழங்குவதன் மூலம் வெப்ப இயக்கவியல் ஆட்சியை வகைப்படுத்தலாம். வெப்பநிலையை உயர்த்துவது இதேபோன்ற விளைவைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் கூடுதல் வெப்ப ஆற்றல் மேற்பரப்பில் உள்ள அணுக்களின் இயக்கத்தை அதிகரிக்கிறது, இது மறுசீரமைப்புகளை எளிதாக்குகிறது. இறுதியாக, குறைந்த மோனோமர் செறிவு கொண்டிருப்பதன் மூலம் வெப்ப இயக்கவியல் உற்பத்தியைப் பெறலாம். இதுவும் குறைந்த மோனோமர் செறிவில் அடுத்த மோனோமரை இணைப்பதற்கு முன்பு மறுசீரமைக்க கணினி கையில் உள்ள நீண்ட நேரத்துடன் இணைகிறது, ஏனெனில் படிகத்திற்கான கரைசல் வழியாக மோனோமர்களின் பரவலின் வேகம் அவற்றின் செறிவைப் பொறுத்தது. இயக்க ஆட்சி இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு ஆட்சி அதிக வளர்ச்சி விகிதங்களால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. இவற்றின் காரணமாக, கிப்ஸ் இலவச ஆற்றலின் அளவைக் குறைப்பதன் மூலம் இந்த அமைப்பு இயக்கப்படுகிறது, இது மோனோமர் நுகர்வுக்கு வேகமாக குறைகிறது. மேற்பரப்பு கிப்ஸ் இலவச ஆற்றலின் மினிமைசேஷன் அமைப்புக்கு குறைவான பொருத்தத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் வடிவ பரிணாமம் அதற்கு பதிலாக எதிர்வினை விகிதங்களால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. எனவே இந்த ஆட்சியில் பெறப்பட்ட தயாரிப்பு ஒரு மெட்டாஸ்டபிள் நிலை, கிப்ஸ் இலவச ஆற்றலில் உள்ளூர் குறைந்தபட்சம் உள்ளது. மேற்பரப்பில் உள்ள அணுக்கள் ஆற்றல் ரீதியாக மிகவும் சாதகமான நிலைக்கு பரவ போதுமான நேரம் இல்லாதபோது இயக்கக் கட்டுப்பாடு பெறப்படுகிறது. இயக்கக் கட்டுப்பாட்டை ஆதரிக்கும் நிபந்தனைகள் குறைந்த வெப்பநிலை (வெப்ப இயக்கவியல் எதிர்வினையின் செயல்படுத்தும் ஆற்றலை விட வெப்ப ஆற்றல் சிறியதாக இருப்பதை உறுதி செய்ய) மற்றும் அதிக மோனோமர் செறிவு (அதிக வளர்ச்சி விகிதங்களைப் பெறுவதற்காக) ஆகும். இயக்கக் கட்டுப்பாட்டிற்குத் தேவையான அதிக செறிவுகள் இருப்பதால், நானோகிரிஸ்டலைச் சுற்றியுள்ள பரவல் கோளங்கள் சிறியவை மற்றும் செங்குத்தான செறிவு சாய்வுகளைக் கொண்டுள்ளன. படிகத்தின் மேலும் நீட்டிக்கப்பட்ட பகுதிகள் பரவல் கோளத்தின் வழியாக மேலும் விரிவடைகின்றன, ஏனெனில் அவை கரைசலின் செறிவு அதிகமாக இருக்கும் பகுதிகளை அடைகின்றன. இவ்வாறு நீட்டிக்கப்பட்ட அம்சங்கள் இன்னும் வேகமாக வளரும், இது ஒரு அனிசோட்ரோபிக் தயாரிப்புக்கு வழிவகுக்கும். இந்த விளைவு காரணமாக, உற்பத்தியின் இறுதி வடிவத்தை தீர்மானிக்கும் ஒரு முக்கியமான காரணி ஆரம்ப விதையின் வடிவமாகும். வடிவம் மற்றும் அளவின் விளைவுகள் பட்டை இடைவெளி மற்றும் நானோ துகள்களின் நிலைகளின் அடர்த்தி ஆகியவை அவற்றின் வடிவம் மற்றும் அளவைப் பொறுத்தது. பொதுவாக, சிறிய நானோ துகள்கள் பெரிய பேண்ட் இடைவெளியைக் கொண்டுள்ளன. குவாண்டம் கான்ஃபைன்மென்ட் விளைவுகள் இதன் அடிப்படையில் உள்ளன. எந்த திசையிலும் பெரியதாக இருக்கும் 3டி படிகங்களுக்கு நிலைகளின் அடர்த்தி ஒரு மென்மையான செயல்பாடாக இருந்தாலும், இது 2டி நானோகிரிஸ்டல்களுக்கு (எ. கா., வட்டுகள்) மரத்தூள் வடிவமாகவும், 1டி நானோகிரிஸ்டல்களுக்கு (எ. கா., கம்பிகள்) படிக்கட்டு வடிவமாகவும், 0டி நானோகிரிஸ்டல்களுக்கு (பந்துகள், பிரமிடுகள் போன்றவை) டெல்டா செயல்பாடாகவும் மாறுகிறது. மேலும், வெளிப்படும் ஒளியின் துருவமுனைப்பு மற்றும் அதன் காந்த அனிசோட்ரோபி ஆகியவை நானோ துகள்களின் வடிவத்தால் பாதிக்கப்படுகின்றன. நானோ துகள்களின் பல்வேறு வடிவங்களைப் படிப்பது குவாண்டம் அடைப்பு விளைவுகள் பற்றிய புரிதலை மேம்படுத்தலாம். சில கோள நானோ துகள்களில் (குவாண்டம் புள்ளிகள்) ஒரு அச்சை நீட்டுவதன் மூலம், ஆற்றல் நிலைகளில் ஏற்படும் சீரழிவுகளை தீர்க்க முடியும். மேலும், ஃபோட்டான் உறிஞ்சுதலுக்கும் ஃபோட்டான் உமிழ்வுக்கும் இடையிலான ஆற்றல் வேறுபாட்டை வடிவக் கட்டுப்பாட்டைப் பயன்படுத்தி சரிசெய்ய முடியும். இது எல். ஈ. டி தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படலாம், ஏனெனில் இது மீண்டும் உறிஞ்சப்படுவதைத் தடுக்க உதவுகிறது. குறிப்புகள் நானோ பொருட்கள்