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半导体纳米线综述论文

半导体纳米线综述论文
半导体纳米线综述论文

纳米线制备

模板法: 按模板材料可分为碳纳米管模板法、多孔氧化铝模板法、聚合物膜模板法和生命分子模板法。其中聚合物模板法廉价易得。模板法的模板主要有两种:一种是径迹蚀刻聚合物膜,如聚碳酸脂膜,另一种是多孔阳极氧化铝膜,两者相比,氧化铝模板具有较好的化学稳定性、热稳定性和绝缘性,其余还有介孔沸石法、多孔玻璃、多孔Si 模板、MCM-41、金属、生物分子模板、碳纳米光模板等聚碳酸脂膜(聚合物)模板法:聚碳酸脂膜模板是所有聚合物膜模板中使用最广的一种,C.Schonenoberge等以不同规格不同厂家的聚碳酸酯过滤膜为模板,用电化学沉积的方法成功涤制备出了不同直径的Ni、Co、Cu和Au纳米线。 多孔氧化铝模板:采用该方法时,多孔氧化铝模板只是作为模具使用,纳米材料仍需要常规的化学反应来制备,如电化学沉积、化学镀、溶胶-凝胶沉积、化学 气相沉积等方法。多孔阳极氧化铝模板(AAO: porous anodic aluminum oxide)是典型的自组织生长的纳米结构的多孔材料,微孔直径大约在10~500nm之间, 密度为二丄1「「个/諾之间,阳极氧化法制备的有序多孔氧化铝模板的孔径大小一致,排列有序,呈均匀分布的六方密排柱状。通常孔径在20?250nm范围内,孔间距在5?500nm范围内。目前大部分究主要局限在以草酸为电解液的中孔径模板的制备和研究中。这是由于在草酸电解液中制得的模板较厚、孔径均一、大 小适中。膜厚可达100卩m以上。 当然模板法中这些只是作为模具使用,具体的纳米材料仍需要一些其它的方法来得到,常用的有电化学沉积、化学气相沉积法(CVD)化学聚合、溶胶-凝胶沉积等电化学沉积:电沉积方法主要分为三步,1、阳极氧化铝模板的制备及孔径的调节; 2、对氧化铝模板及阻挡层的径蚀,释放出有序的纳米线阵列,再经后续处理得到所需的纳米材料,开发出各种纳米器件。电沉积法只能制备导电材料纳米线,如金属、合金、半导体、导电高分子等。 按照电源不同分为直流沉积、交流沉积、循环伏安法沉积、脉冲电沉积。Al 在阳极氧化的过程中,表面生成由致密阻挡层和多孔外层组成的氧化铝膜,极薄的阻挡层具有半导体的特性,在沉积之前要先从铝基底上将多孔薄膜剥离,通孔,通过离子喷射或热蒸发等在模板表面涂上一层金属薄膜作为电镀阴极。该方法比 较复杂,也有研究者试图不将薄膜从铝基底上剥离,采用磷酸腐蚀致密层薄膜,但是该方法同时使多孔膜变薄,不易控制,也影响了纳米线的纵横比。 交流电沉积方法工艺简单可行,且不需要将模板和铝基底分离,通过控制电流、电压、频率、时间等参数,可合成各种纳米线有序阵列,其缺点是只能在孔中组装单一的金属或合金,当前对于交流沉积时,电流是如何通过阻挡层还没有定论。交流电沉积过程中的阳极电压作用至关重要! 循环伏安法、脉冲电流法:Sun等采用该法,制备了长径比达500的Ag纳米线阵列,Kim采用脉冲电化学沉积法首次利用Ti涂层解决了AAO膜的阻挡层去除问题,并得到了Si基底上的Pd纳米线阵列。 交流电沉积没有滞留点沉积得到的排列有序且易堆叠,。AAO模板与循环伏安法相结合,被证实是一种制备形状与尺寸可控的有序金属或半导体自支持纳米线阵列结构的有效方法。与直流电沉积相比,脉冲电沉积具有高度可靠性,可补偿纳米孔区域内离子扩散输运动力的不足。 国内学者近几年来在这方面做的工作也较多,于冬亮等人分别在AAO 模板中采

新型高性能半导体纳米线电子器件和量子器件

项目名称:新型高性能半导体纳米线电子器件和量 子器件 首席科学家:徐洪起北京大学 起止年限:2012.1至2016.8 依托部门:教育部中国科学院

一、关键科学问题及研究内容 国际半导体技术路线图(ITRS)中明确指出研制可控生长半导体纳米线及其高性能器件是当代半导体工业及其在纳米CMOS和后CMOS时代的一个具有挑战性的科学任务。本项目将针对这一科学挑战着力解决如下关键科学问题:(1)与当代CMOS工艺兼容、用于新型高性能可集成的纳电子器件的半导体纳米线阵列的生长机制和可控制备;(2)可集成的超高速半导体纳米线电子器件的工作原理、结构设计及器件中的表面和界面的调控;(3)新型高性能半导体纳米线量子电子器件的工作模式、功能设计和模拟、载流子的基本运动规律。 根据这些关键科学问题,本项目包括如下主要研究内容: (一)新型半导体纳米线及其阵列的可控生长和结构性能表征 在本项目中我们将采用可控生长的方法来生长制备高品质的InAs、InSb 和GaSb纳米线及其异质结纳米线和这些纳米线的阵列。 生长纳米线的一个重要环节是选取衬底,我们将研究在InAs衬底上生长高品质的InAs纳米线,特别是要研究在大晶格失配的Si衬底上生长InAs纳米线的技术。采用Si衬底将大大降低生长成本并为与当代CMOS工艺的兼容、集成创造条件。关于InSb和GaSb纳米线的制备,人们还没有找到可直接生长高品质InSb和GaSb纳米线的衬底。我们将研究以InAs纳米线为InSb和GaSb纳米线生长凝结核的两阶段和多阶段换源生长工艺,探索建立生长高品质InSb和GaSb纳米线及其InAs、InSb和GaSb异质结纳米线的工艺技术。本项目推荐首席徐洪起教授领导的小组采用MOCVD 技术已初步证明这种技术路线可行。我们将进一步发展、优化InSb和GaSb纳米线的MOCVD生长工艺技术,并努力探索出用CVD和MBE生长InSb和GaSb纳米线的生长技术。CVD是一种低成本、灵活性高的纳米线生长技术,可用来探索生长大量、多样的InSb、InAs和GaSb纳米线及其异质结,可为项目前期的纳米器件制作技术的发展提供丰富的

水热法制备纳米线阵列

水热法制备锥状ZnO纳米线阵列及其光电性研究水热法制备锥状ZnO纳米线阵列及其光电性研究 摘要 ZnO是一种在光电领域中具有重要地位的半导体材料。采用聚乙二醇(PEG(2000))辅助的水热合成法制备出了粒径较为均匀的锥状氧化锌纳团线阵列, 并用SEM、XRD对其进行了表征。实验结果表明,表面活性剂(PEG22000)和氨水的加入量对ZnO纳米线阵列的形貌有直接的影响;分析出了不同体系中的化学反应过程及生长行为,研究了衬底状态、生长溶液浓度、生长时间、pH值等工艺参数对薄膜生长的影响,并对薄膜柱晶等特殊形貌晶体的生长机理进行了探讨。研究表明:薄膜的晶粒成核方式主要为异质成核,柱晶的生长方式为层-层生长。生长的ZnO柱晶的尺寸和尺寸分布与晶种层ZnO晶粒有着相同的变化趋势。随着生长液浓度的增加,ZnO棒晶的平均直径明显增大。生长体系长时间放置,会导致二次生长,形成板状晶粒。NH3·H2O生长系统,可以调节pH值来控制薄膜的生长。对于碱性溶液体系,ZnO合适的生长温度为70~90℃,通过调节温度,可以改变纳米棒的生长速率。 关键词:ZnO薄膜,低温,水热法,薄膜生长

HYDROTHERMAL SYNTHESIS OF ZnO NANOWIRE ARRAYSCONE AND OPTOELECTRONIC RESEARCH ABSTRACT ZnO is an important area in the status of photovoltaic semiconductor material.Polyethylene glycol (PEG (2000)) assisted hydrothermal synthesis were prepared by a more uniform particle size of zinc oxide nano cone line array group and use SEM, XRD characterization was carried out. The results show that surfactant (PEG22000) and ammonia addition on the morphology of ZnO nanowire arrays have a direct impact; analyze the different systems of chemical reactions and growth behavior of the state of the substrate, growth concentration, growth time, pH, and other process parameters on film growth, and morphology of thin film transistors and other special column crystal growth mechanism was discussed. The results show that: the film grain nucleation is mainly heterogeneous nucleation, crystal growth patterns column for the layer - layer growth. The growth of ZnO crystal size and column size distribution of ZnO grain and seed layer have the same trend. With the increase in the growth of concentration, ZnO rods significantly increased the average diameter of crystal.Growth system extended period of time will lead to secondary growth, the formation of tabular grains. NH3 ? H2O growth system, you can adjust the pH value to control the film growth. The alkaline solution system, ZnO is a suitable growth temperature 70 ~ 90 ℃, by adjusting the temperature, can change the growth rate of nanorods. Key words:ZnO films, low temperature, hydrothermal method, thin film growth

铜纳米线制备

Supplementary Information Fast fabrication of copper nanowire transparent electrodes by a high intensity pulsed light sintering technique in air Su Ding, a, b Jinting Jiu, *b Yanhong Tian, *a Tohru Sugahara, b Shijo Nagao, b Katsuaki Suganuma b a State Key Laboratory of Advanced Welding and Joining, Harbin Institute of Technology, Harbin, 150001, China. E-mail: tianyh@https://www.doczj.com/doc/f77410941.html, b The Institute of Scientifi c an d Industrial Research (ISIR), Osaka University, Osaka, Japan. E- mail: jiu@eco.sanken.osaka-u.ac.jp Electronic Supplementary Material (ESI)for Physical Chemistry Chemical Physics.This journal is ?the Owner Societies 2015

The home-made spray device is shown in Fig. S1. It includes air compressor (APC-001, AIRTEX) to generate airflow, a digital controlled dispenser (ML-606GX, MUSASHI) which is used to adjust the intensity of the airflow and a commercial sprayer with a nozzle of 0.3 mm. The CuNWs solution was sprayed on the surface of glass by the airflow. The glass substrates were fixed on a hot plate at 60°C. Fig. S1 Spray devices used in our experiment

半导体纳米晶

第一章绪论 近数十年以来,纳米科学技术得到了极为迅速的兴起和发展,并越来越受 到各界科学家和科研工作者的关注,逐渐成为目前最为活跃的前沿学科领域之 一。最近几年来,由于不断深入的理论支持研究和各种各样的制备与表征手段 的改进发展,以及扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等高 端测试仪器的广泛使用,纳米材料的许多奇异的性质逐渐显露在人们面前,展 现出它在化工环保方面、医药健康方面、电子信息方面、能源动力方面等诸多 方面的广阔的应用前景,纳米科学技术已经发展成为21世纪的占据主导地位的 新型技术之一。 1.1半导体纳米晶简介 纳米材料,又常常被人们所称之为纳米结构材料,我们一般可以从两个不 同的角度和方面,对该材料进行定义:从第一方面来说,当一种材料的尺寸, 处于纳米的尺度范围内,即1到100纳米之间,并且在三维空间中,至少在一 个维度上是这样的;从另外一个方面来看,该材料因为其物理尺度上尺寸的减 小,从而使该材料与之对应的物理性能和化学性质,相对于同材料的块体材料 而言,发生了显著变化。其实,从十九世纪60年代,"胶体化学"诞生的时期 开始,许多的科学工作者便开始了对纳米材料的探讨和研究,只是在那时,尺 寸为一到一百纳米的弥散粒子,被称之为胶体。而纳米科学技术的正式提出, 是直到二十世纪的1959年时,在美国的物理学会曾经一次召开的会议上[1]。之后,扫描隧道电子显微镜(STM),在1982年时,被G. Buning和H. Robrer所发 明创造出来了。由于扫描隧道电子显微镜(STM)的出现和使用,使人们能够在纳 米的尺度范围内,直接的观察和操纵原子的功能得到了实现,而该项发明也极 大的推动了纳米科学技术的快速的发展与兴起。综上所述,纳米科学技术的研 讨和探究,使人们能够通过直接的作用于原子和分子的排布,从而创造出具有 全新的功能性新物质,并且,这将同时、同样的标志着,人类改造自然的能力 己经拓展到了原子和分子的水平[1]。 纳米材料中,纳米晶材料是不可忽视的一员。当一种金属或半导体的颗粒 粒度半径小于该材料的激子的玻尔半径时,我们将之称为纳米晶体材料.通常 情况下,对于半导体材料而言,我们也习惯将之称之为半导体纳米颗粒,或者 半导体纳米晶。在过去,很多时候也曾存在着纳米量子点、纳米超微粒、纳米 量子球或者纳米微晶等等各种不同的称呼和定义[2]。由于纳米晶材料拥有比较特殊的结构、异于寻常的物理性能和化学性质,所以,在今天,纳米晶材料在光 电器件生产应用领域、生物医药生产应用领域、信息技术生产应用领域以及化 工生产应用领域等诸多方面都具有着非常重要的、不可小觑的应用前景,而越 来越多的广大科学工作者也对其显现出极大的科研兴趣,纳米晶材料已经成为 物理领域、化学领域、生物领域和材料等领域的研究热点之一。时至今日,已 研究的纳米晶材料,涵盖了磁性型纳米晶材料(Co, Fe304)、贵金属型纳米晶材 料(Au, Pt)、半导体型纳米晶材料(CdSe, ZnS)、金属单质型纳米晶材料(Fe, Ni) 和氧化物型纳米晶材料(Ti02, Zr02)等诸多类型。在以上诸多类型的材料之中, 半导体纳米晶材料,也可以被称之为半导体量子点材料,在众多纳米材料中, 尤为引起诸多科研工作者的注意。迄今为止,经过诸多科学家的努力,己经成 功的制备出了各种形貌的半导体纳米材料,其中包括半导体纳米点型材料、半 导体纳米带型材料、半导体纳米线型材料、半导体纳米管型材料、半导体纳米 薄层型材料等等,通过各种验证,发现了半导体纳米材料的、许多的、与常规

探索半导体纳米线的奇特物理性质及可能应用

探索半导体纳米线的奇特物理性质及可能应用 报告人:俞大鹏教授 俞大鹏,男,1959年3月生。1993 年在法国南巴黎大学固体物理实验室 (Orsay)获博士学位。2000年获得 国家杰出青年科学基金,2002年获得 教育部长江学者特聘教授,是教育部长 江学者与创新计划“新型低维功能结构 与物理” 创新团队学术带头人。俞大鹏 教授的主要研究方向为准一维半导体纳 米结构与物理性质研究,是国际纳米线研究的创始人之一,在纳米线的制备、物理性质和器件效应研究方面做出的主要学术贡献包括: 发展了催化诱导与气相输运新方法、新技术规模制备硅纳米线,基本解决自下而上可控制备纳米线的核心难题;开拓了氧化物纳米线材料新领域;深入、系统地研究了纳米线的奇特物理性质和应用基础。俞大鹏教授共在国际核心专业刊物上发表360多篇论文,含国际顶级专业刊物论文Physical Review B/Letters(14)、 Applied Physics Letters/JAP(75)、Advanced Materials(11)、Nano Letters(7)等160余篇。相关论文被国内外其他同行累计引用超过10000次,H因子为54。以第一完成人获得了2004年度教育部提名自然科学一等奖、2007年获国家自然科学二等奖。担任Nano Research、《科学通讯》等国内外学术刊物编委,被邀请担任美国物理研究所(AIP)10 Year Review Committee Member (全球6名科学家)。

Exploring the Peculiar Physical Properties and Possible Applications of Semiconductor Nanowires YU Dapeng Nanowires have been a top-five focused research topics in physics, and stimulated intensive interests world-wide. This lecture composes of two major parts. Figure 1: (a). Mass-production of silicon nanowires from the bottom; (b). Strain modulation of the emission energy and electronic structures of semiconductor nanowires; (c). High field emission current density destined for planar display; (d). Flexible nanowire solar cells. In the first part, I will give a brief summary of our pioneer and leading contributions to the world-wide nanowire research. (1). We are the pioneers to synthesize silicon nanowires from the bottom via a catalytic-directed growth of semiconductor nanowires, and enable the controllability in size, orientation, and superlattice/coreshell heterostructures of semiconductor nanowires. (2). We extended the concept of nanowire synthesis to a wide variety of metal oxide nanowires, leading to a world-wide following up of the breakthrough. (3). It is further demonstrated that the physical properties of the semiconductor nanowires can be modified/ via chemical doping, tuned by magnetic and strain fields, resulting in the nanowire p-n heterojunctions, diluted magnetic semiconductors, and strain sensors. (4).We are the first to provide the experimental evidence of quantum confinement effect in silicon nanowires. It is showed that the spin current of a single magnetite nanowire can be tuned via magnetic field (spin filter), and the thermal spin transfer torque effect was

半导体纳米材料的制备方法(精)

摘要:讨论了当前国内外主要的几种半导体纳米材料的制备工艺技术,包括物理法和化学法两大类下的几种,机械球磨法、磁控溅射法、静电纺丝法、溶胶凝胶法、微乳液法、模板法等,并分析了以上几种纳米材料制备技术的优缺点 关键词:半导体纳米粒子性质;半导体纳米材料;溶胶一凝胶法;机械球磨法;磁控溅射法;静电纺丝法;微乳液法;模板法;金属有机物化学气相淀积 引言 半导体材料(semiconductormaterial)是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在1mΩ·cm~1GΩ·cm范围内)。相对于导体材料而言,半导体中的电子动能较低,有较长的德布罗意波长,对空间限域比较敏感。半导体材料空间中某一方向的尺寸限制与电子的德布罗意波长可比拟时,电子的运动被量子化地限制在离散的本征态,从而失去一个空间自由度或者说减少了一维,通常适用体材料的电子的粒子行为在此材料中不再适用。这种自然界不存在,通过能带工程人工制造的新型功能材料叫做半导体纳米材料。现已知道,半导体纳米粒子结构上的特点(原子畴尺寸小于100nm,大比例原子处于晶界环境,各畴之间存在相互作用等是导致半导体纳米材料具有特殊性质的根本原因。半导体纳米材料独特的质使其将在未来的各种功能器件中发挥重要作用,半导体纳米材料的制备是目前研究的热点之一。本文讨论了半导体纳米材料的性质,综述了几种化学法制备半导体纳米材料的原理和特点。 2.半导体纳米粒子的基本性质

2.1表面效应 球形颗粒的表面积与直径的平方成正比,其体积与直径的立方成正比,故其比表面积(表面积/体积)与直径成反比。随着颗粒直径变小,比表面积将会显著增大,说明表面原子所占的百分数将会显著地增加。对直径大于0.1微米的颗粒表面效应可忽略不计,当尺寸小于0.1微米时,其表面原子百分数激剧增长,甚至1克超微颗粒表面积的总和可高达100平方米,这时的表面效应将不容忽略。 随着纳米材料粒径的减小,表面原子数迅速增加。例如当粒径为10nm时,表面原子数为完整晶粒原子总数的20%;而粒径为1nm时,其表面原子百分数增大到99%;此时组成该纳米晶粒的所有约30个原子几乎全部分布在表面。由于表面原子周围缺少相邻的原子:有许多悬空键,具有不饱和性,易与其他原子相结合而稳定下来,故表现出很高的化学活性。随着粒径的减小,纳米材料的表面积、表面能及表面结合能都迅速增大。 超微颗粒的表面与大块物体的表面是十分不同的,若用高倍率电子显微镜对金超微颗粒(直径为2*10-3微米)进行电视摄像,实时观察发现这些颗粒没有固定的形态,随着时间的变化会自动形成各种形状(如立方八面体,十面体,二十面体多李晶等),它既不同于一般固体,又不同于液体,是一种准固体。在电子显微镜的电子束照射下,表面原子仿佛进入了“沸腾”状态,尺寸大于10纳米后才看不到这种颗粒结构的不稳定性,这时微颗粒具有稳定的结构状态。 因此想要获得发光效率高的纳米材料,采用适当的方法合成表面完好的半导体材料很重要。 2.2量子尺寸效应 量子尺寸效应--是指当粒子尺寸下降到某一数值时,费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级或者能隙变宽的现象。当能级的变化程度大于热能、光能、电磁能的变化时,导致了纳米微粒磁、光、声、热、电及超导特性与常规材料有显著的不同。当半导体材料从体相减小到某一临界尺寸(如与电子的德布罗意波长、电子的非弹性散射平均自由程和体相激子的玻尔半径相等以后,其中的电子、空穴和激子等载流子的运动将受到强量子封闭性的限制,同时导致其能量的

纳米线的制备综述

纳米线的制备综述

现代材料制备技术 期末报告 姓名:翁小康 学号: 12016001388 专业:材料工程 教师:朱进

Si纳米线的制备方法总结及其应用 摘要:Si纳米线是一种新型的一维纳米半导体材料,具有独特的电子输运特性、场发射特性和光学特性等。此外,硅纳米线在宽波段、宽入射角范围内有着优异的减反射性能以及在光电领域的巨大应用前景。传统器件已不满足更快更小的要求,因此纳米线器件成为研究的热点。关于硅纳米线阵列的制备方法,本文主要从“自下而上”和“自上而下”两大类出发,分别阐述了模板辅助的化学气相沉积法、化学气相沉积结合Langmuir-Blodgett技术法和金属催化化学刻蚀法等方法。最后介绍了Si纳米线在场效应晶体管、太阳能电池、传感器、锂电池负极材料等方面相关应用。 关键词:Si纳米线;阵列;制备方法;器件应用 0 引言 近年来,Si纳米线及其阵列的制备方法、结构表征、光电性质及其新型器件应用的研究,已成为Si基纳米材料科学与技术领域中一个新的热点课题。人们之所以对Si纳米线的研究广泛关注,是由于这种准一维纳米结构具有许多显著不同于其他低维半导体材料的电学、光学、磁学以及力学等新颖物理性质,从而使其在场发射器件、单电子存储器件、高效率激光器、纳米传感器以及高转换效率太阳电池等光电子器件中具有重要的实际应用[1]。 硅纳米线阵列( silicon nanowires arrays,简称SiNWs阵列) 是由众多的一维硅纳米线垂直于基底排列而成的,SiNWs阵列与硅纳米线之间的关系如同整片森林与单棵树木一样,它除了具有硅纳米线的特性外,还表现出集合体的优异性能:SiNWs阵列独特的“森林式”结构,使其具有优异的减反射特性,在宽波段、宽入射角范围都能保持很高的光吸收率,显著高于目前普遍使用的硅薄膜。例如,对于波长300—800 nm的光,在正入射的情况下,硅薄膜的平均光吸收率为65% ,而SiNWs阵列的平均光吸收率在80% 以上;在光入射角为60°时,硅薄膜的平均光吸收率为45%,而SiNWs阵列的平均光吸收率达70%[2]。这对于硅材料在太阳能高效利用方面,具有十分重要的意义。本文将对国内外关于硅纳米线阵列的制备及其在光电领域应用的研究进展进行系统阐述。 1 Si纳米线阵列的制备方法 近年来,为制备有序的SiNWs阵列,研究者先后开发出多种制备方法,这些方法大体上可分为两类:“自下而上( bottom-up )”和“自上而下( topdown)”。

纳米半导体材料

1.纳米材料?纳米材料又称为超微颗粒材料,由纳米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒,一般是指尺寸在1~100 nm间的粒子。 2.纳米技术(Nanotechnology,简称Nanotech)是一门以现代科技为基础的前沿科学技术,是现代科学(量子力学、分子生物学等)和现代技术(微电子技术、计算机技术、高分辨显微术、核分析术等)相结合的产物,它在1~100nm的尺度研究利用原子、分子现象及其结构信息 3.激子(exciton):描述了一对电子与空穴由静电库仑作用相互吸引而构成的束缚态,它可被看作是存在于绝缘体,半导体和某些液体中呈电中性的准粒子; 4.量子点(Quantum Dot):是在把导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。单电子晶体管将一个微结构用隧道结与金属导线弱连结起来形成的电子器件,它利用单电子隧道效应。其中阴影线部分代表连接库仑岛与金属导线的隧道结。 4.基本元件:量子位(qubit)-“0”和“1”的状态同时实现的元件。Orion”基于一块硅芯片,包含16个量子位(qubit),可以同时表示0和1两个二元位(电子计算里不是0就是1),而每一个量子位都能模拟其他量子位的值,从而提高计算能力。 5.量子计算机的优点:(1) 计算速度快:计算速度可提高10亿倍,1个400位长的数分解成质数乘积,采用巨型机需10亿年,用量子计算机只要一年;(2) 量子位储存能力大大提高;(3) 可完成一些传统计算机无法完成的计算。高效率模拟、模拟量子系统, 40个自旋1/2粒子体系;低能耗:量子计算机计算是么正变换,是可逆的。 6.量子计算机存在的问题(1) 受环境影响大,纠错复杂;(2) 消相干效应:量子信号与外部环境发生相互作用,导致量子相关性的衰减,使相干性很难维持;(3) 克服消相干效应是量子计算机要克服的主要困难;(4) 消相干还会导致运算结果出错,如何进行量子纠错是量子计算机要克服的另一困难。 7.【碳纳米管】CNT是由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离,约0.34nm,直径可达1 nm。CNT 优势:? 载流子迁移率~ 100,000 cm2/Vs? 杨氏模量超过1 Tera Pascal, 跟钻石硬度差不多;3. 抗胀强度~ 200 https://www.doczj.com/doc/f77410941.html,T可以呈现金属性或半导体性,这取决与chirality.碳纳米管具有良好的导电性能,理论预测其导电性能取决于其管径和管壁的螺旋角。当CNTs的管径大于6nm时,导电性能下降;当管径小于6nm时,CNTs可以被看成具有良好导电性能的一维量子导线。石墨烯即为“单层石墨片”,是构成石墨的基本结构单元;而碳纳米管是由石墨

半导体纳米材料的制备

新型半导体纳米材料的制备

摘要: 简要论述了半导体纳米材料的特点,着重讨论了当前国内外主要的几种半导体纳米材料的制备工艺技术,包括溶胶一凝胶法、微乳液法、模板法、基于MBE 和MOCVD的纳米材料制备法、激光烧蚀法和应变自组装法等,并分析了以上几种纳米材料制备技术的优缺点及其应用前景。 关键词: 纳米材料;溶胶一凝胶法;分子束外延;金属有机物化学气相淀积;激光烧蚀淀积:应变自组装法; Several Major Fabrication Technologies of Novel Semi conductor Nanometer Materials Abstract: The characteristics of semiconductor nanometer materials are introduced. Several major fabrication technologies of semiconductor nanometer materials are discussed,including sol-gel process,tiny-latex process,template process,based on MBE and MOCVD,laser-ablation and strain-induced self-organized process,their advantages and disadvantages and their prospects are analyzed. Key words: nanometer material;sol-gel process; MBE; MOCVD: laser ablation deposition; strain-induced self-organized process; 1.引言

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