據美(měi)國物理學家組(zǔ)織網近日報道,美國研究人(rén)員研發出了一種能夠與原子大小的電(diàn)子電路兼容(róng)的納米光傳感(gǎn)器,獲得了一種兼具光學和電學特征、功能新穎的光電設備。研(yán)究(jiū)人員在發表於《自(zì)然(rán)?光子學》雜誌上的論(lùn)文中稱,該研究克服了納米技術存在的(de)一個大挑戰。
美(měi)國匹茲堡(bǎo)大學氧(yǎng)化物?半導體材料研究中心主任、物理和天文學教授傑裏米?利維領導的研究團隊與美國威斯(sī)康星(xīng)大學的(de)研究人員合作,設計出了這個不足4納米寬的光學設備,新設備使光子同單個分子或量子點一樣大小的物體相互作用成為(wéi)可能。
同時,研究人員也首次通過(guò)電使該小型設備(bèi)改變了其(qí)對可見光譜中不同顏色光線的靈敏度,這可能讓傳統傳感(gǎn)器通常需要的光學過濾器成為多餘(yú)。
研(yán)究(jiū)人員在一個可重寫的納米電子平台上製(zhì)造出了(le)這個光學設備。該納米電子平(píng)台也(yě)由利維的實驗室研發而(ér)成,其核心是讓一個氧化物晶體在絕緣和導電(diàn)狀態之間進行轉化。通過在一個原子間力顯微鏡鋒利的導電探針上施加一個正電(diàn)壓,會在兩個絕緣體(種植在一個鈦酸鍶襯(chèn)底上的一層(céng)1.2納米厚的鋁酸鑭)的接口處創造出僅僅幾納米寬的導電電線,然後朝得到的導電納米線(xiàn)施加反向電壓(yā),又會使其表麵再次(cì)成為絕緣體。利(lì)維表示,這個(gè)納米電子平台可被用來製造出一種高密度的存儲設備以及一種大小僅(jǐn)為兩納米的(de)晶體管(guǎn)(SketchFET)。
光對像單個分(fèn)子或者量子點一樣大小的納米物體非常敏(mǐn)感,但是,如(rú)何將半導體納米(mǐ)線和納米管光學設備及其他電子電路設備結合在一起一直是一個(gè)挑戰。在其最新的研究中,利維和同事找到了一種方法,使用同樣的技術和材料將光敏性整合進這些電子(zǐ)電路中。利維表示,這樣得到的光學設備可以產生(shēng)、引導或者探(tàn)測不同的(de)光波,因此可(kě)以應用於不同的領域。
利維表示,這些(xiē)研究結(jié)果可能會使科學(xué)家製造出一些可以在納米層級感受光學特征並用電的形式傳遞信息的設備。
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更多>2018-10-12