為未來科技提供動力

透過突破性技術可以大規模生產金屬奈米線。圖片來源:木村泰弘
一種生長金屬奈米線的新技術有望改變電子製造業。透過顯著增加鋁奈米線的密度,該方法保持了高純度,並且可以應用於其他金屬,從而提高先進電子元件的生產。

奈米線技術突破

日本名古屋大學的研究小組創造了一種生 韓國 電話號碼庫 長微小金屬奈米線(NW)的新技術,預計將用於下一代電子產品。他們的結果提出了一種大規模生產純金屬奈米線的方法,但迄今為止這種方法限制了它們的使用。這項新技術可望提高電子產品的生產效率,包括電路、LED 和太陽能電池。該研究最近發表在《科學》雜誌。

由於在保持品質和純度的同時擴大生產的困難,奈米線的大規模生產一直具有挑戰性。奈米線是如此之小,以至於它們是通過傳輸原子(物質的最小組成部分)製成的,通常處於氣相狀態。然而,這對金屬來說很難做到,阻礙了這些重要電子零件的生產。

創新的生長技術

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為了克服這個問題,由名古屋大學 學校消防安全提示:基本提示和實踐 工程研究生院的 Yasuhiro Kimura 領導的一個小組利用離子束輻照增強的固相狀態原子擴散,從單晶中製造出鋁奈米線。

原子擴散是原子或分子在熱作用下透過應力狀態變化從高濃度區域移動到低濃度區域的過程。使用離子束,對鋁薄膜內部的晶粒進行照射,使表層的晶粒粗化。這引起了應力分佈的變化,引導原子流,並被用作向特定位置提供西北線生長的大量原子原料的手段。實際上,當施加熱量時,原子通過梯度從底部的細晶粒到頂部的粗晶粒向上流動,導致奈米線的大量生長。奈米線密度的突破

“我們將鋁奈米線的密度從每平方公分2×10 5奈米線增加到每平方公分 180×10 5 ”,木村說。 「這項成就為自下而上的金屬奈米線生長方法鋪平了道路,迄今為止,這種方法只是偶然且小批量地生長。原則上它也可以擴展到其他金屬。

潛在應用與未來展望

由此產生的鋁奈米線有望用作感測設備 中國資料庫 和光電元件的奈米組件,因為它們具有獨特的特性,例如大表面積、由單晶製成的良好機械性能以及耐自然氧化性。

「我們僅使用三個關鍵過程實現了森林狀金屬奈米線的大規模生長:基板上的薄膜沉積、離子束照射和加熱,」木村解釋道。 “我們的技術解決了建立大規模生產方法的迫切需要,特別是在氣體感測器、生物標記物和光電元件等高性能奈米裝置的生產方面。”

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