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纳米导线

供稿人:卞志昕  供稿时间:2004-6-24   关键字:纳米导线  纳米树  
目前纳米技术的研发已达到“炽热”程度,研制纳米导线是制造大多数纳米器件和装置的关键因素。
 
纳米导线是一种又长又细的导线,通常直径只有人头发丝的万分之一。研究人员目前可以调控直径5纳米至几百纳米之间的纳米线,而调控的长度可达几百微米。对半导体硅和化学敏感的氧化锡及像氮化镓等发光半导体都能制成纳米导线。
 
加州大学伯克利分校杨培东在改进纳米导线特性方面获得重大进展,被公认为纳米导线的先驱。为了制成纳米导线,杨培东他们采用能融化金薄膜或其他金属的特殊小室,小室中金属形成纳米尺寸的微滴,在微滴上空喷发诸如硅烷等化学蒸汽,其分子会被分解。短时间内,这些分子在融化的微滴上达到超饱和,形成纳米晶体。随着更多的蒸汽分子在金属微滴上被分解,晶体则长成树状。如果在几百万个金属微滴上同时发生这一过程,科学家则能形成大量的纳米线。
 
杨培东等人已制成氮化镓和氧化锌纳米线“森林”,这些纳米线能发出紫外光,该特性对制造“单片实验室”十分有用。“单片实验室”可快速和低成本地分析医学、环境和其他多种样品。
目前的难题是制成纳米线和其他系统组件之间的电子连件。杨培东估计,目前全世界至少有100个研究小组正集中力量来解决上述问题。去年,英特尔公司已同哈佛大学的利伯合作,纳米线成为其计算机芯片开发长期规划的一部分。
 
在二维纳米导线的基础上,目前科学家们正积极开发三维的“纳米树”。Lund技术学院中的Nanometer Consortium科学家开发了“纳米树”为同一规模下的微小“森林”。其在纳米线的基础上,让其生长分支,分支生长的数量决定了晶体的树干结构。最终可形成3个分支生长在60度角,4个分支生长在90度角,6个分支生长在30度角。通过以上方法可以形成不同的纳米树森林。
 
研究者们还在一些实验中尝试再次重复形成分支的步骤,以产生细小的“小枝”或“树叶”。
纳米导线在美国《技术评论》杂志最新的调查中,列为九个新兴科技领域,预示着其在未来世界科技中将有着更快更大的发展。

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