據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)近日報道,美國研究人員研發出了一種能夠與原子大小的電子電路兼容的納米(mǐ)光傳感器獲得了一種兼具光學和電學(xué)特征、功能新穎的光電(diàn)設備。研究人員在發表於《自(zì)然光子學》雜誌上的論文中稱,該研(yán)究克服了(le)納米技術存在的一個大挑戰。
美國匹茲堡大學氧化物?半導體材料研究(jiū)中心主任、物理和天文學教授傑(jié)裏(lǐ)米;利維領導的研究團(tuán)隊與美國(guó)威斯康星(xīng)大學的研(yán)究人員合作(zuò),設計出了(le)這個不足4納米寬(kuān)的光學設備,新設備使光子同單個分子或量子點一(yī)樣大小的物體相(xiàng)互作用成為可(kě)能。
同(tóng)時,研究人員也首次通過(guò)電使該(gāi)小型設備改變了其(qí)對可見(jiàn)光譜中不同顏色光線的靈敏度,這可能讓傳統傳感器通常需要的光學(xué)過濾器成為多餘。
研究人員(yuán)在(zài)一(yī)個可重寫(xiě)的納米電子(zǐ)平台(tái)上製造出了這(zhè)個光(guāng)學設備(bèi)。該納米電子平台也由(yóu)利維的實(shí)驗室研發而成,其核(hé)心是讓一個氧化物晶體在絕緣和導電狀態之間進行轉化(huà)。通過在一個原子間力顯微鏡鋒利(lì)的導電(diàn)探針上施加一個(gè)正電壓,會在兩個(gè)絕緣(yuán)體(tǐ)(種植在一個鈦酸鍶襯底上的一層1.2納(nà)米(mǐ)厚的鋁酸鑭)的接口處創造出僅僅幾納米寬的導電(diàn)電(diàn)線,然後朝得到的導電納米(mǐ)線施(shī)加反向(xiàng)電壓,又會使其(qí)表麵再次成為(wéi)絕緣體。利(lì)維表示,這(zhè)個納米電子平台可被用來製造出一種高密度的存(cún)儲設備以及一種大小僅為(wéi)兩納米的晶體管(SketchFET)。
光對像單個(gè)分子或(huò)者(zhě)量子點(diǎn)一(yī)樣大小(xiǎo)的納米(mǐ)物體非常敏感,但(dàn)是,如何將半導體(tǐ)納米線和納米(mǐ)管光學設備及其他電子電路設(shè)備結合在一起一直(zhí)是一個挑戰(zhàn)。在(zài)其最新的研究中,利維和同事(shì)找到了一種方法(fǎ),使用同樣的技術和材料將光敏性整合進這些電子電路中。利維表(biǎo)示,這樣得到的(de)光學設備可以產生(shēng)、引導(dǎo)或(huò)者探測不同的光波,因此可以應用(yòng)於不同(tóng)的領域。
利維表示,這(zhè)些研(yán)究(jiū)結果可能(néng)會使(shǐ)科學家製(zhì)造出一些可以在納米層級(jí)感受光學特征並用電的形式(shì)傳遞信息的設備。
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更多>2018-10-12