硅奈米片是一種具有非凡光電特性的二維(2D)薄層,非常類似于石墨�� 然而,它們的本質(zhì)并不�(wěn)�...
德國慕尼黑理工大�(xué)(Technische Universitat Munchen;TUM)的研究團(tuán)�(duì)�(shè)�(jì)了一種復(fù)合材料,由硅奈米片和能夠抗紫外光且易于加工處理的聚合物組�� 這項(xiàng)新發(fā)�(xiàn)使硅奈米片更接近于工�(yè)�,可用于軟性顯示器面板或光傳感器等�(yīng)用�
硅的本質(zhì)類似于碳,它能形成僅一�(gè)原子層厚度的2D�(wǎng)�(luò)� 如同石墨烯一�,這些奈米片能顯示出優(yōu)異的光學(xué)特�� 理論上� 它可用于奈米電子�(yīng)用� 除了用于軟性顯示器面板或場效晶體管,這種材料還可作為鋰離子電池陽極的備選方案�
TUM研究人員 Tobias Helbich說:「硅奈米片特別令人感興趣,因?yàn)檎麄�(gè)信息技�(shù)都是以硅為基�(chǔ)�� 對于工業(yè)�(yīng)�,它并不需要改用其他新的基�(chǔ)材料,這和石墨烯的特性相反� 」然�,「這種奈米片相�(dāng)脆弱,而且在處于UV輻射下時(shí)又會(huì)迅速分�,因而明顯地限制其應(yīng)用� �
Helbig與其他研究人員共同合�,第一次成功地將硅奈米片嵌入于聚合物中,從而保�(hù)其免于分�� 此一嵌入過程對于奈米片來兩倍的效果:它們可�(jīng)化學(xué)�(diào)整,同時(shí)防止氧化� TUM的開�(fā)�(jié)果是首次以硅奈米片為基礎(chǔ)的復(fù)合材��
Helbich解釋說:「讓我們的奈米�(fù)合材料得以如此特別的原因在于它結(jié)合了兩種組件的正面特�� 聚合物矩陣吸收UV中的�、穩(wěn)定奈米片,并賦予材料聚合物的特�,同�(shí)保持奈米片的顯著光電性能� 」其靈活性以及抗外部影響的耐久性,使得新開�(fā)的材料符合工�(yè)加工的標(biāo)�(zhǔn)聚合物技�(shù)� 這讓�(shí)際的�(yīng)用不再遙不可��
該復(fù)合材料特別適用于奈米電子�(xué)的新興與未來�(lǐng)域� 在此,諸如電路和晶體管等「經(jīng)典」電子組件可在小�100奈米的規(guī)模上�(shí)�(xiàn),從而可�(shí)�(xiàn)全新的技�(shù),例如用于更快的�(jì)算機(jī)處理��
奈米�(fù)合材料的首次成功�(yīng)用是最近在ATUMS研究生課程中提出的:TUM奈米電子所Alina Lyuleeva和教授Paolo Lugli,以及他的同事Helbich和他的同事Bernard Rieger,連手成功打造了一款基于這些硅奈米片的光電偵測器�
為此,他們將嵌入硅奈米片的聚合物安裝在涂覆金觸點(diǎn)的二氧化硅表面上� 由于其尺寸極�,使得這種奈米電子偵測器可節(jié)省大量的空間和能��
該研究是ATUMS研究生課程的一部份,其中齊集了德國和加拿大的化�(xué)、電子工程和物理�(xué)�(lǐng)域的科學(xué)家� 他們的目標(biāo)不只是在�(chuàng)造基于奈米粒子和聚合物材料的新功能,同時(shí)也計(jì)劃率先開�(fā)出首款應(yīng)用� 這項(xiàng)研究�(jì)劃是由德國研究委員會(huì)(DFG)和加拿大自然科學(xué)與工程研究理事會(huì)(NSERC)資助�
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