【中国教导报】北京大学纳米线名目组“小标准”展现大迷信/编号:

2014-12-09 06:03  北京大学EMBA研修班   未知
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编纂:知秋

俞大鹏项目组在1998年前后,与哈佛大学同时独破地用脉冲激光高温沉积法获得了高品德的纳米硅量子线,这对微电子加工技术已到达物理极限的今天拥有重要意思。他们还立异性天时用物理蒸发的方法制备硅纳米线,胜利制备了宏观量的硅纳米线。这种基于气相输运的物理蒸发方法装备简略、廉价,便于把持、推广等,被有名材料科学家、原第三世界科学院院长C.N.R.Rao传授称之为“制备纳米线最普适的方法之一”。著名纳米科技专家、哈佛大学教授Lieber也称俞大鹏是“国际上应用激光蒸发、简单物理蒸发方法制备硅纳米线的引导者”。

根据研究课题对将来社会可能发生影响的重要水平,美国《科学》杂志在2006年5月出版的科技消息中,把纳米线研究列在物理学研究5个热门中的第二位,以摸索“小标准”下物资变更法则与离奇性质为课题的纳米线研究已引起了各国的高度器重。近日,由北京大学教学俞大鹏、冯孙齐、徐军、薛增泉、奚中跟研究小组承当的“功效准一维半导体纳米构造与物理研究”,荣获2007年度国度天然迷信奖二等奖,名列“物理与地理”学科组第一位。该项目组在硅纳米线新制备方式研讨、开辟氧化物纳米线研究新领域以及纳米线成长机理与物理性质等方面,做了一系列首创性的研究工作。

俞大鹏项目组还为人们揭示了纳米线为什么会沿一维剖析择优生长的机密,以及开展可控生长所应当具备的前提;通过对纳米线的发光、场发射等物理性质的体系研究,为人们展现了纳米线独特的物理性质,为发展纳米器件研究供给了物理基本和科学依据,将纳米线的研究一直引向深刻。“纳米线固然是很小的尺度,在未来它却储藏着深入的科学内涵和宏大的能量。”俞大鹏说。(郭俊玲)

硅作为古代微电子范畴的主要材料目前已被广泛利用,“从这方面来说,硅是荣幸的,然而硅也是一个先天不足的材料,由于它即不能发光,也不能传导光波,而且轻易被氧化。”俞大鹏先容说。氧化物半导体资料存在其余化合物半导体材料所不具备的性质,其奇特的耐高温、抗氧化、具备较宽的禁带、特别的透明、压电特征、气敏传感特性等物感性能,受到跨学科领域的极大关注。该名目组随后把纳米线制备概念拓展到了普遍的氧化物纳米线系统。1998年,俞大鹏项目组在国际上第一次制备出了SiO2

纳米线,并预言这种直径仅多少十纳米的SiO2纳米光纤将是研究光波在小于其波长的纳米光学介质中流传景象的理想研究对象。5年后,哈佛大学的研究者从试验上证明了上述预言,北大总裁研修,发明SiO2纳米光纤确实是超低损耗的光波导传布的理想介质。俞大鹏项目组还在国际上第一次制备出GeO2纳米线、第一次制备出Ga2O3纳米线,并且成为最早利用物理蒸发金属Zn源制备ZnO纳米线的研究小组。

 

功能准一维纳米线是一种十分独特的低维纳米结构,它不仅是电荷输运的最小载体,也是结构庞杂纳米结构与纳米器件的幻想基元。俞大鹏告知记者,纳米线材料不仅是研究小尺度世界科学规律的理想研究对象,也有可能在新概念纳米光电器件产业、解决日益重大的能源危机等方面施展重大作用。现代计算机芯片的中心元件之一是基于硅材料的三极管,重要应用光刻办法制备。“跟着加工三极管特点线宽的尺度不断减小,传统的自上而下的光刻技术因为加工的物理极限以及本钱等方面的限度,行将走到止境。”据俞大鹏介绍,在英特尔公司计划的半导体未来技术发展蓝图中,冀望把纳米线、纳米管作为计算机器件的重要组成基元运用于新一代计算机技巧,从而大大进步计算机的运算速度和功能,同时大大缩小盘算机的体积;三星团体正在研制基于纳米线、纳米管阴极材料的高品质图像显示技术等。利用纳米线伟大的比名义效应等,可能取得高效太阳能电池等。俞大鹏说:“当器件尺寸小到必定程度时,量子效应会占主导作用,为设计新概念量子器件提供了可能。”谈到纳米线的远景,这位国家出色青年科学基金失掉者、教导部最高人才规划---“长江学者与翻新团队”打算的学术带头人分外高兴。

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