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波兰及中国学者组成团队,研制金奈米粒子晶体管

2024-11-02 205


据波兰新闻局(PAP)及 PolandIn 日报报导,由波兰 Bartosz Grzybowski 教授(Institute of Organic Chemistry PAS and Korean UNIST)及 Yong Yan 教授(University of Chinese Academy of Sciences, Beijing)领导的团队展示如何用金奈米粒子(gold nanoparticles)制造晶体管(transistors),该晶体管具有抗弯曲、防水及防火花的功能,其应用像油漆一样,与传统的半导体材料不同。

迄今为止,通常用于日常使用的设备的晶体管的制造需要锗(germanium)、硅(silicon)、氮化镓(gallium nitride)及碳化硅(silicon carbide)等半导体材料。半导体具有所谓的带结构(band structure)——它们具有传导带(conduction bands),因此,电流不会像遇到金属那样明显地流过它们。该电流可以被调变。传统的半导体不能抗弯曲,防潮或抗放电,它们必须在真空中施加到表面上,且半导体本身会在高温下结晶。

Grzybowski 教授表示,已证明,不使用传统的半导体而使用金属来制造晶体管及积体电路是可能的,这对物理学家而言并不明显。尽管这种材料是金属,但周围移动的离子会产生局部电场,并产生与半导体类似的效应。由于化学电子学的成就,只要金属能够在奈米的规模发生,其行为就可以像半导体一样。

Grzybowski 教授表示,该团队研制的晶体管可以弯曲,不会发生任何变化。您可以将其浸入潮湿的环境中或对其进行强放电,然后它将继续工作,因为湿气对它有利,并且火花不会损坏它。施加应用层(applying layers)很简单:将奈米粒子与混合物混合后倒在表面上,溶剂蒸发,奈米粒子的薄层就粘附在表面上,就像上油漆一样,不需要真空或高温。尽管新解决方案不太可能取代电脑中的传统半导体处理器,但新晶体管仍可用于例如水下或腐蚀性环境中。此外,科学家称,也许这些系统可以用作某些化学物质的感测器。

(本文由 MoneyDJ新闻 授权转载;首图来源:Unsplash)

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