中科院在異質(zhì)復(fù)雜一維納米結(jié)構(gòu)方法上取得新進(jìn)展

人們一直都是根據(jù)高純鋁在陽(yáng)極氧化過(guò)程中所形成孔的直徑與陽(yáng)極氧化電壓成正比的關(guān)系，采用在陽(yáng)極氧化過(guò)程中降低電壓、化學(xué)氣相沉積等方法，來(lái)制備了具有多代分支結(jié)構(gòu)的碳納米管的。

近來(lái)，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體所孟國(guó)文小組在用模板法構(gòu)筑多代分支形貌的晶態(tài)硅納米管、晶態(tài)硅納米管與金納米線組成的分支形貌的異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)、以氧化鋁為殼層的納米電纜等異質(zhì)復(fù)雜一維納米結(jié)構(gòu)方面取得新進(jìn)展。這種由異質(zhì)材料組成的復(fù)雜形貌一維納米結(jié)構(gòu)，具有更多的功能與更好的性能。因此在各種納米器件與多功能復(fù)雜系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。

硅是現(xiàn)代半導(dǎo)體工業(yè)的核心材料，硅納米管與硅基半導(dǎo)體技術(shù)完全兼容，在傳感器、晶體管、儲(chǔ)氫、光電器件等方面有廣泛的應(yīng)用前景。硅原子比碳原子更傾向于形成sp3雜化(碳原子之間通常形成sp、sp2和sp3雜化)。實(shí)驗(yàn)中一般容易獲得硅納米線，而很難獲得硅納米管。該組陳本松、許巧玲博士用具有多代分支形貌孔的氧化鋁模板法構(gòu)筑了具有相應(yīng)幾何形貌的硅納米管。為了提高非晶態(tài)硅納米管的結(jié)晶性，科研人員采用后續(xù)退火處理的方法將非晶硅納米管轉(zhuǎn)化為晶態(tài)硅納米管，從而獲得了具有多代分支形貌的高純度晶態(tài)硅納米管，成功地構(gòu)筑了由晶態(tài)硅納米管與金納米線組成的分支形貌異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)。

納米電纜屬于一維納米結(jié)構(gòu)中的徑向異質(zhì)結(jié)構(gòu)，在納米電子學(xué)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。該小組楊大馳博士此前發(fā)明了“一種合成由兩種可電沉積材料組成的納米電纜的通用方法”。如果納米電纜的殼層為氧化物絕緣體，則殼層可以作為芯部的保護(hù)層、絕緣層及場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極氧化物等。