纳米科学纳米结构合成纳米线的新技术

纳米科学纳米结构合成纳米线的新技术
研究人员开发出一种在纳米尺度上生长“混合”晶体的新方法。在那里，不同材料的量子点（固有的纳米级半导体）可以顺序连接到组件之间的完美体纳米线。由剑桥大学和IBM主导的国际协作开发开发的定制复合结构提供了为各种半导体器件应用定制材料特性和功能的机会。我们开发了一种方法，用于在针状晶体中生长不同的材料组合，称为纳米线。纳米线是直径仅为几十亿分之一米的小结构。由于作为电气，光学和能量收集设备的有用组件，研究人员在纳米线中生长出较小的晶体，形成埋藏宝石基质等晶体棒结构我找到了办法。其中一种新方法发表在Nature Materials杂志上。
本文的主要作者之一Stephan Hofmann博士说：“在纳米尺度上构建功能器件的关键是控制原子材料及其界面。”纳米电缆通常通过称为气液固体合成（VLS）的方法生长。在该过程中，催化剂液滴可用于生长和自组装纳米线。每次一个原子层，VLS可以对所得纳米线进行高度控制：组成，直径，生长方向，分支，扭曲和晶体结构可以通过调整自组装条件来控制。可以使用更好的托管新应用程序。
研究人员可以将剑桥和IBM霍夫曼及其同事开发的技术视为传统VLS增长基础的延伸研究人员可以催化液滴生长新材料以及纳米线你可以使用它。通过这种催化剂的耦合过程是“自我优化的”，可以为嵌入式晶体创造一个非常完美的界面。
为了澄清过程的复杂性，研究团队使用了两台定制电子显微镜。一个是IBM Watson TJ研究中心，另一个是Brookhaven国家实验室。研究人员已经发现，通过使用催化剂作为“混合容器”，将每种组分的顺序和数量编程为所需的配方，以产生包含纳米级晶体或量子点的复杂结构。线和控制位置
“这种技术允许我们将两种不同的材料组合成相同的纳米线，即使这两种晶体的网络不完全匹配，”霍夫曼说。“这是一个灵活的平台，可用于各种技术。该技术的可能应用是从原子完全互连的互连到单电子晶体管，高密度存储器，发射器，半导体激光器，和隧道二极管。霍夫曼说：“这个过程使我们能够以前所未有的细节理解纳米材料的行为，这些知识也可以应用于其他过程。我会的。