纳米线光伏电池实现微型大功率太阳能电池

美国哈佛大学研究人员开发出一种由三种具不同电学特性的硅制成的纳米线。硅被卷成层状以制成纳米线。当阳光照射到外层材料时,由于芯层与外壳间的作用而产生了电荷。这些层吸收阳光,俘获电子而产生电。只有300nm粗细的单一纳米管制成的太阳电池可以为微型传感器或机器人供电,用于环境监控或军事目的。此外,这类太阳电池的设计原理可供大规模发电工程参考,从而有可能使太阳能发电的成本降低。     

合金纳米线电子输运性质的理论计算研究

采用分子动力学模拟纳米管中合金纳米线的结构演化以及纳米线电学特性的变化规律。量子效应导致纳米线的电流电压曲线呈现出非线性特点,且在低电压区会出现电导隙,其宽度是由最高分子占据轨道和最低分子未被占据轨道的差值决定。锡原子的掺杂削弱了原本硅锗合金材料内的电子穿透能力,当锡原子数目占整条纳米线原子数的百分之十甚至更多时,由于库仑阻塞效应,在电流电压曲线图的低电压区,电流随电压的变化甚微;当硅锗锡三者原子比例相同时,纳米线的库仑阻塞效应尤为明显。由于隧穿共振效应,电导随电压的增大出现许多共振峰,并且共振峰的数量也随锡原子比例的增加而增加。     

硅基径向纳米线阵列的制备及其机理研究

采用金属辅助化学刻蚀(MACE)的方法在硅衬底上制备出尺寸可控、表面光滑的硅纳米线阵列.利用扫描电子显微镜等检测仪器对所制备的硅纳米线样品进行了表征,研究了附银时间和双氧水浓度等工艺参数对硅纳米线生长的影响.结果表明,在附银时间为60 s、双氧水浓度为1.0 mol/L条件下,能够得到较为均匀、规则的硅纳米线阵列.此外,探讨了银辅助刻蚀硅纳米线的形成机理.     

科研人员制出首台全集成传感器电路

来自美国能源部下属的劳伦斯伯克利国家实验室以及加州大学伯克利分校的研究人员历时2年，研制出了世界上第一个基于纳米线阵列的全集成传感器电路。用到的是硒化镉和锗硅两种纳米线，并且克服了生长衬底的局限，而以往光传感器只能与同种材料进行集成。制备方法重复性和可控性好，得到的电路中80％具有光响应，而且偏差极小，这表明，该技术应用前景广泛。     

一维硅锗纳米复合材料的制备及在场效应晶体管中的应用

一维硅锗纳米复合材料，主要包括硅锗纳米线异质结与纳米管，具有优异的电学、光学等性能，易与现代以硅为基础的微电子工业相兼容，所以在纳米器件等领域得到了广泛重视。总结了一维硅锗纳米复合材料的研究现状和相关的制备方法，重点评述了在纳米场效应晶体管中的应用，并对其研究前景做了展望。     

硅纳米管的制备及应用前景

自组生长的硅纳米管是在一定条件下由一个个原子自己搭建生成、内部排列有序的一种新型的一维纳米材料,它完全可以体现硅纳米管的真实特性,同时具备碳纳米材料和硅纳米线材料的性能,在传感器、晶体管、光电器等纳米器件及场发射显示屏等方面具有广泛的应用前景。作者采用全新的水热溶液生长法合成硅纳米管。这种硅纳米管是国际上第一次合成自组生成的硅纳米管,为将来制造纳米电子器件提供了继碳纳米管、硅纳米线后的又一种全新的纳米材料。     

硅纳米线的表征、性能及应用

硅纳米线是近年来发展起来的一种新型的纳米半导体材料.电镜、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱、近边X射线吸收精细结构光谱(NEXAFS)、能量色散X射线分析(EDS)等方法是表征硅纳米线的有效手段,由于硅纳米线具有特殊的光致发光、场发射、电子输运等性能,可以实现在纳米传感器等多种纳米电子器件及合成其它纳米材料的模板方面的应用.本文综述了硅纳米线的表征、性能及应用的最新进展.     

一维Si纳米材料的研究进展

基于量子限域效应,一维Si纳米材料(硅纳米线等)具有体材料硅所不具备的特异的光学、电学、机械和化学性质,在纳光电子学领域具有潜在的应用价值.通过掺杂或与其它材料的复合,硅纳米线可以用于制作纳电子器件的关键组件,既能作为功能单元也能用于器件互连.综述了硅纳米线(硅纳米管)的制备方法、生长机制、性质及应用和近年来的研究新进展.     

用纳米刻蚀技术在晶片上制成的超高效硅纳米线

美国劳伦兹呗克莱国家实验室和加里福尼亚大学用无电刻蚀技术制成了超高效硅纳米线，这种由硅纳米线排列成的阵列是在置于水溶液中的硅片表面上形成的。     

镍包硅导电纳米导线

美国哈佛大学制成了用于计算机电路的导电纳米线，这是一种直径20m的硅线外包以镍在550℃加热制成的。这种硅化镍线的电导率非常高。如果仅将部分硅线包上镍，则可制成一部分是硅，而另一部分是镍一硅的导线。这种导线可用于当前半导体硅器件的连线。     

基于金属催化化学腐蚀的硅纳米线可控制备

硅纳米线由于其独特的光电特性,被认为是最具前景的光电材料之一。本文关注于使用金属催化化学腐蚀法制备硅纳米线当中各种可控参数的影响,成功地完成了硅纳米线制备。研究发现,高电镀液浓度与长电镀时间都会形成小密度的硅纳米线阵列;而腐蚀液浓度控制着腐蚀速率与硅纳米线的形貌。腐蚀时间对硅纳米线长度和密度都具有一定的影响;而使用氮气干燥能够改善硅纳米线的聚集情况。     

水热条件对锗酸铜纳米线花形成的影响

分析了水热温度、保温时间对锗酸铜纳米线花形成的影响。结果表明水热温度对锗酸铜纳米线花的形成有着重要作用。保温时间为1 h时,随着水热温度降低至200℃,纳米线的直径增加,样品中的单斜锗酸铜晶相消失,由纯斜方结构的锗酸铜晶相构成。250℃时,随着保温时间增加,锗酸铜纳米线花中的纳米线直径、长度均有所增加,保温时间增至6 h后,样品为自由分布的锗酸铜纳米线。     

高性能锂离子电池用Ni2Si纳米线阵列

采用化学气相沉积方法制备了镍硅合金(Ni2Si)纳米线阵列,研究分析了纳米线阵列的形貌随反应气氛的变化。该材料用作锂电池负极材料,显示出了优良的循环性能,有潜在的应用价值。     

基于高电阻率衬底的Si/SiGe HBT

介绍了一种基于电阻率高达1000Ω·cm的硅衬底的锗硅异质结晶体管的研制.首先根据衬底寄生参数模型分析了衬底对器件高频性能的影响,然后设计了器件的材料与横向结构尺寸,该器件采用掩埋金属自对准技术在3μm工艺线上制备而成,测得其典型直流电流增益为120,BVCEO为9.0V,fT为10.2GHz,fmax为5.3GHz,比同结构尺寸的常规N 衬底Si/SiGe HBT的fT和fmax分别高出3.9GHz和1.5GHz.     

硅与非硅材料“混搭”难题解决

正美国加州大学戴维斯分校的科学家最近展示了一种具有三维结构的纳米线晶体管,并借助该技术成功将硅与非硅材料集成到了一个集成电路中。研究人员称,该技术有望帮助硅材料突破瓶颈,为更快、更稳定的电子和光子设备的制造铺平道路。硅是目前最常见的一种电子材料,但它并不是万能的。建立在传统蚀刻工艺基础的硅集成电路在尺寸上已经小到了极限,这限制了系统运行速度和集成度的提升。此外,     

氧化增强注氧隔离工艺制备绝缘体上的硅锗

提出一种氧化增强注氧隔离工艺,在退火前氧化得到SiO2层,再进行高温退火得到绝缘体上的硅锗材料.经X射线摇摆曲线和拉曼测试发现所制备的绝缘体上的SiGe材料锗含量没有发生损失,且应变弛豫完全.透射电镜和二次离子质谱分析结果显示样品多层结构清晰,埋氧层质量完好、平整度高、无不连续、无硅岛.研究表明,氧化增加工艺的引入是绝缘体上的硅锗材料锗质量提高的关键.     

锗——新一代电子工业的宠儿

<正>电子工业的未来将依赖于一种材料,这种材料是上世纪40年代的晶体管材料——锗,俄亥俄州立大学的研究者正致力于研究用锗来替代硅。在美国科学发展协会的会议上,化学助理教授约书亚.戈德伯格汇报了一种名为"杰曼"的锗材料的研究进展。2013年,俄     

无电金属沉积法硅纳米线阵列的制备研究

采用无电金属沉积法在硅衬底上制备出了大面积规整的硅纳米线阵列,并对其形貌控制的影响因素和形成机理进行了研究。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对硅纳米线阵列和相应银枝晶的形貌和结构进行了表征。结果表明,硅纳米线阵列的形貌受水热体系中溶液配比、温度和时间的影响,在温度为50℃、HF和AgNO3浓度分别为4.6和0.02mol/L的条件下,容易得到大面积排列规整的硅纳米线阵列,并且硅纳米线的长度为30～50μm,直径为200nm左右。无电金属沉积法为硅纳米线及其阵列的制备提供了一种设备简单、条件温和的制备方法。     

硅纳米线提升了数据存贮技术

美国国家标准工艺研究所（NIST）的科学家制成了由硅纳米线与传统数据存贮装置结合在一起的混合记忆元件。美国乔治马松大学和韩国Kwangwoon大学的研究人员一起参加了这项工作。这种混合结构可能比其他利用纳米线制成的记忆元件可靠性更高，而且更加易于转入商业应用。     

用VLS机制制备硅纳米线的生长阶段研究

在镀Ni的Si衬底上用硅烷高温分解的方法由VLS机制制备了硅纳米线，在不同的实验条件下研究了VLS机制生长的三个阶段：结晶阶段、共熔阶段和生长阶段，特殊条件下制备的处于结晶阶段的长度仅几十纳米的硅纳米线显示硅纳米线是从催化剂颗粒中长出来的，观察到的硅纳米线的生长过程说明VLS机制在纳米尺度仍然有效，可用于各种材料纳米线的制备。