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通用电气开发碳纳米管二极管

供稿人:杨莺歌  供稿时间:2005-9-14   关键字:碳纳米管  二极管  太阳能电池  
2005年8月19日,通用电气公司全球研究中心透露了一种理想的碳纳米管二极管的开发,其工作在“理论极限”,或者说其具有最好的性能。这是去年通用电气公司全球研究中心开发和宣布的原型碳纳米管二极管器件的改进。这个最新的突破可以使电子器件尺寸更小,速度更快,性能更好。
 
技术细节
 
在研究中,Ji Ung Lee博士领导的小组观察到纳米管二极管具有光伏效应,这对于光电研究是一个意义重大的进展。他们的研究成果发表在2005年8月15日出版的Applied Physics Letters上面。
 
二极管是构成电子器件的基本组成部分,例如可构成晶体管、计算机芯片、传感器和发光二极管等。通用电气公司全球研究中心表示,与传统的二极管不同,通用电气公司开发的碳纳米管二极管能够执行多种功能,相当于一个二极管和两个不同类型的晶体管,能够发射光和探测光。
 
二极管通过p型和n型半导体材料的连接构成。在通用电气公司开发的碳纳米管二极管中,n型和p型区域通过静电掺杂技术形成。利用两个分离的栅极连接一根碳纳米管的n型和p型区域,一个栅极加负电压,另一个加正电压,就形成了pn结。
 
通用电气公司的科学家发现可以通过悬置碳纳米管中间部分阻止载流子复合,从而构成理想的二极管。实验结果显示碳纳米管在接触基体时是非常灵敏的,这一发现为碳纳米管基器件的工作原理提供了重要的线索。
 
专利
 
通用电气公司已经申请相关专利2项,均为美国专利,其中US6890780已于 2005年5月10日被授权,题目是:Method for Forming an Electrostatically-Doped Carbon Nanotube Device(制作静电掺杂碳纳米管器件的方法),另一篇US2005166292于2005年7月28日公开。
 
投资
 
通用电气公司保证未来5年在新的环境技术领域的投资由7亿美元提高到15亿美元。作为其中的一部分,通用电气公司全球研究中心积极安排光电技术的开发,研究如何转换太阳光的能量,使其成本更低、效率更高。最近的这项发现恰恰支持了正在进行的研究。
 
通用电气公司资深纳米技术领导 Margaret Blohm声明:“通用电气公司开发碳纳米管二极管的成功不仅仅表明通用电气公司是新时代电子技术的先驱,还打开了一条太阳能研究的通道。在我们开发的碳纳米管器件中光伏效应的发现将导致太阳能电池领域出现令人激动的突破,能够大大提高太阳能电池的效率,消费者在主流电池能源市场可以有更多的选择余地。”
 
参考文献:
1. GE Global Research Develops “Ideal” Carbon Nanotube Diode
    http://www.physorg.com/news5906.html
2. Photovoltaic effect in ideal carbon nanotube diodes
    Appl. Phys. Lett. 87, 073101 (2005)
3. GE global research http://www.research.ge.com
4. GE press  http://www.ge.com/en/company/news/index.htm

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