研究人员展示了一种新的成像工具，用于快速扫描被称为单壁碳纳米管的结构，这可能会加快其在创造新型计算机和电子产品方面的应用，这种计算机和电子产品的运行速度更快，功耗更低。
这种半导体纳米结构可能会取代传统的硅元件和电路，从而彻底改变电子学。然而，它们在应用中的一个障碍是，在制造过程中不可避免地会形成金属版本，污染半导体纳米管。
普渡大学(Purdue University)生物医学工程和化学副教授程继鑫(Ji-Xin Cheng)说，现在研究人员发现了一种先进的成像技术可以解决这个问题。
金属和半导体单壁碳纳米管使用一种新的成像工具来快速筛选结构。这项技术可能会加速纳米管的使用，从而创造出比目前使用的更快、耗电更少的新型计算机和电子产品。
“成像系统使用脉冲激光将能量沉积到纳米管中，将纳米管从基态泵入激发态，”他说。“然后，另一种叫做探针的激光器感知被激发的纳米管，并揭示金属管和半导体管之间的对比。”
这项被称为瞬态吸收的技术测量了电子管的“金属丰度”。这种检测方法可以与另一种激光相结合，在不需要的金属纳米管从生产线上滚下来时，只留下半导体管。
本周《物理评论快报》(Physical Review Letters)在线发表的一篇研究论文详细阐述了这些发现。
单壁纳米管是通过将一层单原子厚的石墨烯层卷起来形成的，这种石墨烯最终可能在计算机芯片的基础上与硅竞争。Cheng的研究小组正在用纳米材料进行生物医学研究，当他们注意到金属纳米粒子和半导体纳米线在脉亚博网站下载冲激光照射下传输和吸收光线的方式不同时，他们感到困惑。yabo214
随后，普渡大学物理化学助理教授陈阳(音)提出，这种方法可能用于筛选纳米管，以获得纳米电子学。
“当你制造纳米电路时，你只需要半导体电路，所以有一种识别金属纳米管的方法是非常重要的，”杨说。
这篇论文是由普渡大学物理学博士研究生Jung Yookyung撰写的;生物医学工程研究科学家Mikhail N. Slipchenko;密歇根大学(University of Michigan)电子工程研究生刘昌华(Chang-Hua Liu);普渡大学化学系纳米技术小组经理Alexander E. Ribbe;密歇根大学电子工程与计算机科学助理教授钟朝晖;亚博老虎机网登录杨和程。密歇根大学的研究人员制造了纳米管。
像硅这样的半导体在某些条件下可以导电，但在其他条件下则不行，这使它们成为晶体管和二极管等器件中控制电流的理想材料。
这些纳米管的直径约为1纳米，大约是10个氢原子串在一起的长度，这使得它们太小了，用传统的光学显微镜是看不见的。
Cheng说:“可以用原子力显微镜看到它们，但这只能告诉你纳米管的形态和表面特征，而不是金属状态。”
瞬态吸收成像技术是唯一快速区分这两种纳米管的方法。他说，这项技术是“无标签的”，意味着它不需要用染料来标记纳米管，这使得它有可能用于制造。
研究人员将纳米管放置在玻璃表面进行这项技术。未来的工作将集中在纳米管在硅表面时的成像，以确定它在工业应用中的效果如何。
Cheng说:“我们已经开始在硅衬底上进行这项工作，初步结果非常好。”
未来的研究还可能研究电子如何在单个纳米管内移动。
来源:http://www.purdue.edu/