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多层二维硅基纳米材料研制成功

2015年03月30日01:54    来源:科技日报    手机看新闻
原标题:多层二维硅基纳米材料研制成功

美国化学家研发出了一种新方法,使用硅碲化物制备出拥有多层结构的二维半导体纳米材料,这些材料拥有不同的形状和排列方向,可在多个领域大显身手。

据美国每日科学网站报道,布朗大学的科学家使用硅碲化物制造出了纳米带和纳米板。硅碲化物是一种纯净的P型半导体(携带正电荷),广泛出现在很多电子和光学设备中,它们的层级结构能吸收锂和镁,这意味着可用来制造电池的电极。

该研究的领导者、布朗大学化学系助理教授克里斯蒂·克斯基表示:“硅基化合物是现代电学处理过程的基石,硅碲化物是其中一员,我们发明的全新方法可用来制造拥有多层结构的二维纳米材料。”

克斯基团队通过气相沉积方法在一个管式炉中合成出了这些新材料。当硅和碲化物在管子中被加热时,会蒸发并反应,制造出一种前体化合物,这种前体化合物接着被氩气沉积在基座上,随后,硅碲化物就从该前体化合物中生长出来。通过改变熔炉的温度并对基座进行不同的处理,研究人员最终制造出了纳米带和纳米板,纳米带的宽度约为50到1000纳米,长度为10微米。而且,不同材料拥有不同的结构,其晶格也有不同的排列方式,因此拥有不同的属性和用途。

研究人员也证明,可以使用不同的基座,将不同材料掺杂(在掺杂过程中,细小的杂质被引入材料内,从而改变材料的电学属性)进入这些纳米材料内。在最新研究中,研究人员通过实验证实,当硅碲化物在蓝宝石基座上生长时,可向其中掺杂铝,这一过程可以将材料从P型半导体变成N型半导体(携带负电荷)。

研究人员还指出,新方法得到的材料不仅稳定,而且容易被改进。他们计划对得到的纳米材料的电学和光学属性进行测试。(刘霞)

(来源:科技日报)

(责编:王凤一(实习生)、赵竹青)


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