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　　纳米管或纳米线的成核阶段大部分符合气-液-固（简称VLS）生长机制，有些符合气-固（简称VS）生长机制，其中最重要的是VLS机制。VLS机制是由Wagner和Ellis于1964年为了解释包含杂质的晶须定向生长而提出的。后来发现VIS机制在薄膜和晶体生长中也占有很重要的位置。以硅纳米线的形成过程为例：首先在硅衬底上沉积一层金膜，然后将其加热至950℃，膜中的金原子与衬底表面的硅原子发生反应，形成Au-Si合金小液滴。由SiCl4气体中裂解出的硅原子从一侧面不断地溶入合金小液滴，并在液滴内部扩散，造成硅在合金小液滴中的过饱和，然后过饱和硅再从合金小液滴的另一侧析出，这种溶解-扩散-析出的过程导致了硅线的生长。采用CVD方法制备纳米管时，一般是按照VLS机制生长，特别是在有催化剂作用下，气体反应物在反应室通过裂解反应生成一维纳米管的过程就是按照VLS机制生长。VS生长机制是生长纤维和纳米线的另外一种重要的生长机制，其特点是生成物气体在过饮和状态下凝结为固体时，如果有一个合适的择优取向，从形核处就会沿一定的方向生长而成为一维形态的纤维或纳米线。事实让，通过VS机制产生纤维或纳米线的原因很复杂，因为生成物气体在过饮和状态下凝结为固体时更容易生成颗粒。在纳米线的合成中，都使用了N2或Ar作为流动载气，这些气体本身并不一定参与反应，但流动的载气明显对纤维或纳米线的生长有利。许多研究者认为，较低的生成物气体分压有利于一维线状材料的生成。N2或Ar作为流动的载气带走了部分气态的生成物，在一定的区域内使生成物有较低的分压，如果有合适的沉名优基底和合适的生长条件，就可能生成纤维，纳米管或纳米线。
　　纳米碳管的生长有其特殊性，许多问题难以用传统的晶体生长理论来解释。如碳的同素异构体很多，在什么条件下可生长出纳米碳管，为何有的是单壁管而有的是多壁管，为何多层纳米碳管会封口等，这些都涉及纳米碳管的生长机理，只有清楚地了解其生长机理，才能够在制备过程中有目的地控制纳米碳管的结构和性能。目前，对纳米碳管的生长机理的研究取得了很大进展，但尚有待完善。