前7月四川省重点项目完成投资4834.7亿元 年度投资完成率达75.8%
2022-09-08 16:19:04
【资料图】
由香港城市大学(CityU)的研究人员领导的合作团队最近发明了一种创新方法，可以在比传统方法更低的温度和生产成本下合成高质量的半导体纳米网。这些发现将有助于大规模生产用于下一代电子产品的纳米网。
Nanomesh是由纳米线网络形成的纳米级材料。几十年来，一维材料(如由结晶无机材料制成的纳米线)已被广泛探索作为新兴电子产品的主要驱动力，因为它们具有机械灵活性、能源效率和光学透明性等特性。然而，纳米线半导体的可扩展性、可集成性和成本效益不足，限制了它们在大面积电子和光电应用中的潜力。
为克服这些不足，城大科学家带领的研究团队取得突破，发明低温气相生长法，可实现大规模合成用于器件的半导体碲(Te)纳米网。
“在电子产品中使用碲纳米网有望满足当今物联网(IoT)应用的新兴技术需求。这项研究取得的进展标志着功能性碲纳米网的大规模生产迈出了重要一步，使潜力成为可能通过其他方式无法实现的应用，”领导这项研究的城大材料科学与工程学系副系主任兼教授JohnnyHoChung-yin教授说。
新开发的方法可以以可扩展且具有成本效益的方式在各种基材上生产高质量的碲纳米网格，包括氧化硅、聚合物(可拉伸塑料)，甚至纸张。该研究结果发表在《自然通讯》杂志上，标题为“任意表面上的范德瓦尔斯纳米电子学”。
为了启动生长过程，首先将碲源粉末蒸发并带到生长基底，然后在100°C下用氩气流加热。研究团队利用材料多尺度范德瓦尔斯相互作用的原理，设计出这种新型合成方法，成功制备出由低温横向气相生长在任意表面的自组装自焊碲纳米线组成的纳米网格100°C，这是不可能使用传统方法。
由于需要比正常温度低得多的温度，并且纳米网可以在各种基板上生长，因此生产成本较低。此外，研究中发现的碲纳米网生长过程中的自焊过程对于提高器件性能和确保柔性电子设备的机械稳健性至关重要。
该团队进行的实验展示了碲纳米网的多功能应用，包括微米级图案化能力、高迁移率晶体管的制造，以及在纸上生产快速灵敏的透视光电探测器(光响应时间低于3微秒).
“所有获得的设备指标都与最先进的设备相当，但可以以更低的成本生产。它们有望满足新兴的技术需求，”何教授说。“这一最新发展改善了纳米网的传输和光电特性，并解决了对目标设备基板与纳米网生长过程之间兼容性的担忧。因此，现在可以在广泛的技术功能表面上以可扩展的方式生产设备和具有成本效益的方式。”
