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本文来自中国科学院国家科学图书馆《科学研究动态监测快报》“先进能源科技专辑”,由国家能源局向本网供稿。请广大网民参考。
丹麦纳米物理学家开发出一种关于纳米研究基础制造方面的新方法——纳米线。这种方法是哥本哈根大学波尔研究所纳米科学中心的Peter Krogstrup博士在他的学位论文中提出,并发表于Nano Letters。Peter Krogstrup提到,他们已经改变了生产纳米线的方法。这意味着能够制造出含有两种半导体的纳米线,这两种半导体可以是镓铟砷和砷化铟;这是个巨大的突破,因为它第一次用于纳米领域。通过比较这两种材料的优良特性后,将获得了未来电子学潜在的新发展方向。
捕获更多太阳光
目前,全球大约仅有1%的电力来自于太阳能,这主要是由于太阳能转化为电能较为困难。那么,研究人员通过在同样的纳米线上结合不同半导体的研究具有相当优势。
不同的材料捕获不同的某特定吸收率区域的太阳光能。当采用这种由砷镓铟和砷化铟制造的纳米线,每个半导体材料通过吸收各自吸收率区域的光线,这样就可以捕获到更多范围内的太阳能。Peter Krogstrup认为,如果将这种由两种半导体制造出的纳米线用到太阳电池中,那将会利用更多的太阳能。
含有砷镓铟和砷化铟的纳米线在纳米电子学中也有一定的潜在应用,如应用于新的OLED和LED显示器;但是,需要在纳米线的两种材料间进行急剧的转换。
急剧转换过程
纳米线的培育过程是在真空室进行。研究人员在一个薄半导体圆盘上放置一小滴金粒,纳米线就从下面生长起来。在金粒里的两个半导体转换中,金粒里的材料进行混合后发生了温和转换。通过这种新方法,两种材料从金粒顶部或下部离开;当材料来自下部时,半导体材料不会混合在一起;而在砷镓铟和砷化铟之间需要产生原子层级的急剧转换。
发生在两个半导体间的急剧转换会产生电流(以电子形式)并在两种材料间高效传播。如果这种转换较为温和,电子就很容易在边界范围捕获。因此,这种新混合纳米线的生产方法将使世界纳米研究的许多领域受益。目前,Peter Krogstrup在丹麦III-V纳米实验室工作,致力于哥本哈根大学和丹麦技术大学的合作研究。
SunFlake公司和丹麦国家高技术基金委已于近期开展了一项新合作,SunFlake公司将采用纳米线的方法开发太阳电池,同时在继续合作中将得益于该项研究成果。(魏凤 编译)
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