硅奈米片是一種具有非凡光電特性的二維(2D)薄層，非常類似于石墨烯。 然而，它們的本質并不穩定...
德國慕尼黑理工大學(Technische Universitat Munchen；TUM)的研究團隊設計了一種復合材料，由硅奈米片和能夠抗紫外光且易于加工處理的聚合物組成。 這項新發現使硅奈米片更接近于工業化，可用于軟性顯示器面板或光傳感器等應用。
硅的本質類似于碳，它能形成僅一個原子層厚度的2D網絡。 如同石墨烯一樣，這些奈米片能顯示出優異的光學特性。 理論上。 它可用于奈米電子應用。 除了用于軟性顯示器面板或場效晶體管，這種材料還可作為鋰離子電池陽極的備選方案。
TUM研究人員 Tobias Helbich說：「硅奈米片特別令人感興趣，因為整個信息技術都是以硅為基礎的。 對于工業應用，它并不需要改用其他新的基礎材料，這和石墨烯的特性相反。 」然而，「這種奈米片相當脆弱，而且在處于UV輻射下時又會迅速分解，因而明顯地限制其應用。 」
Helbig與其他研究人員共同合作，第一次成功地將硅奈米片嵌入于聚合物中，從而保護其免于分解。 此一嵌入過程對于奈米片來兩倍的效果：它們可經化學調整，同時防止氧化。 TUM的開發結果是首次以硅奈米片為基礎的復合材料。
Helbich解釋說：「讓我們的奈米復合材料得以如此特別的原因在于它結合了兩種組件的正面特性。 聚合物矩陣吸收UV中的光、穩定奈米片，并賦予材料聚合物的特性，同時保持奈米片的顯著光電性能。 」其靈活性以及抗外部影響的耐久性，使得新開發的材料符合工業加工的標準聚合物技術。 這讓實際的應用不再遙不可及。
該復合材料特別適用于奈米電子學的新興與未來領域。 在此，諸如電路和晶體管等「經典」電子組件可在小于100奈米的規模上實現，從而可實現全新的技術，例如用于更快的計算機處理器。
奈米復合材料的首次成功應用是最近在ATUMS研究生課程中提出的：TUM奈米電子所Alina Lyuleeva和教授Paolo Lugli，以及他的同事Helbich和他的同事Bernard Rieger，連手成功打造了一款基于這些硅奈米片的光電偵測器。
為此，他們將嵌入硅奈米片的聚合物安裝在涂覆金觸點的二氧化硅表面上。 由于其尺寸極小，使得這種奈米電子偵測器可節省大量的空間和能量。
該研究是ATUMS研究生課程的一部份，其中齊集了德國和加拿大的化學、電子工程和物理學領域的科學家。 他們的目標不只是在創造基于奈米粒子和聚合物材料的新功能，同時也計劃率先開發出首款應用。 這項研究計劃是由德國研究委員會(DFG)和加拿大自然科學與工程研究理事會(NSERC)資助。
關注我們
公眾號：china_tp
微信名稱：亞威資訊
顯示行業頂級新媒體
掃一掃即可關注我們
