2008年11月14日
研究人员发现，称为硅纳米线的微型结构可能是未来计算机和消费电子产品制造的理想选择，因为它们每次都以相同的方式形成。
该图像来自一个动画，描绘了从暴露于含有硅气体的金纳米颗粒中形成微小的硅“纳米线”。欧洲杯猜球平台普渡大学和IBM的托马斯·J·沃森研究中心的研究人员使用一种名为“透射电子显微镜”的仪器观察硅形成硅的纳米线是如何制成的，或者在生长成电线之前开始形成或开始形成。调查结果表明，该过程可能是高度重复的，这意味着可以为将来的计算机和电子产品制造电线。学分：Seyet LLC
研究人员使用一种称为传输电子显微镜的仪器来观察硅的制成“成核”的纳米线是如何开始形成的，或者在生长为电线之前就开始形成。欧洲杯足球竞彩普渡大学。
这项工作位于纽约约克镇高地的IBM的Thomas J. Watson Research Center，以及该大学探索公园的Purdue的Birck纳米技术中心。
成核过程可以比喻为在放置在冰箱中的水池中形成冰的开始。液体经历“相变”，从液体变为固相。
Stach说：“这项工作的不寻常是，我们正在以极小的规模看待这些事情。”“这三个主要发现是，您可以看到，在这个小规模上的成核过程是高度重复的，您可以衡量和预测何时发生，并且这两个事实在一起使您有一个理解，您可以确保设计系统设计系统为电子产品制造这些纳米线。”
他说，这是研究人员第一次对纳米线的成核过程进行如此精确的测量。
研究结果将在周五（11月14日）的研究论文中详细介绍。欧洲杯线上买球该论文是由Purdue博士生Bong Joong Kim和Stach和IBM材料科学家Frances Ross，Jerry Tersoff，Suneel Kodam欧洲杯足球竞彩baka和Watson Research Center物理科学系的Mark Reuter撰写的。欧洲杯线上买球
硅纳米线开始从小的金纳米颗粒开始形成，大小从10到40纳米或十亿分之一。欧洲杯猜球平台相比之下，人类红细胞比金颗粒大100倍以上。欧洲杯猜球平台
将金颗粒放在显微镜的欧洲杯猜球平台真空室中，然后暴露于含有硅的气体中，并且该颗粒充当催化剂，使从气体中将硅从气体中释放到固体线中。将颗粒加热欧洲杯猜球平台到约600摄氏度，或超过1,100华氏度，使它们在与气体中的硅一起“过饱和”时融化。随着暴露的增加，液态金最终含有过多的硅，硅沉淀为固体，从而导致纳米线开始形成。
Stach说：“我们发现每个小液滴中都有一个成核事件，并且所有成核事件都以非常可控制的方式发生。”“这意味着，如果您试图根据这些技术创建电子设备，您实际上可以预测何时开始其水晶增长过程。您可以看到每次都会以相同的方式发生，因此在电子制造中以可重复的方式做事有一些潜力。”
该研究由国家科学基金会通过NSF的电子材料部门资助。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
尽管研究人员研究了硅，但可以将相同的发现应用于其他半导体材料制成的纳米线。欧洲杯足球竞彩Stach说，电子显微镜是唯一能够观察纳米线成核过程的仪器，它必须大一千倍才能使用光显微镜观察。
纳米线可能使工程师能够解决威胁电子行业的问题。行业将需要新的技术与摩尔定律保持同步，这是一个非正式规则，指出计算机芯片上的晶体管数量每18个月大约翻倍，从而导致计算机和电信的快速进展。将适合计算机芯片的设备数量加倍，转化为性能的相似增长。但是，继续缩小由常规硅的半导体制成的电子设备变得越来越困难。
斯塔赫说：“在五到五年的时间里，硅晶体管尺寸将被缩放到极限。”
用纳米线制成的晶体管代表了继续摩尔定律传统的一种潜在方法。
Stach说：“正在研究硅胶和砷耐加仑，硝酸盐或砷化甘氨酸或其他类型的外来半导体等事物，这是朝着继续扩展电子设备降低电子产品的一步。”“如果您想制造由纳米线制成的设备，请每次在12英寸的晶圆上以相同的方式使它们相同，那么您需要了解如何开始增长的基本物理学，其持续增长的动力学，如何量化那是如何理解它的。我们正在研究成核的所有步骤。”
在电子产品中使用纳米线的一个挑战将是寻找代替黄金作为催化剂的材料。欧洲杯足球竞彩
斯塔赫说：“从电子角度来看，黄金不是最好的金属。”“我们宁愿使用铜，镍或铝等金属。”
黄金颗粒是在显微镜室欧洲杯猜球平台内创建的，但是未来的研究可能会使用使用不同技术制造的金纳米颗粒，该金纳米颗粒将其制造为更均匀的标准。
该研究是使用IBM显微镜进行的。研究人员还使用横向纳米技术中心的透射电子显微镜扩展观测值，以查看较小的纳米颗粒。欧洲杯猜球平台