- 好友
- 0
- 帖子
- 2063
- 積分
- 9327
- 最後登錄
- 2018-7-30
- 在線時間
- 0 小時
- 好友
- 0
- 帖子
- 2063
- 積分
- 9327
- 最後登錄
- 2018-7-30
- 在線時間
- 0 小時
|
這是電子裝置微型化的極致:由碳分子組成的管狀裝置,其寬度 不大於 DNA 束,卻可以導電,能夠被彎曲、切斷甚至做到電子線路 當中 — 這種東西被稱為 "carbon nanotubes"。
自從 carbon nanotube 在1991年被發現已來,其在微型線路中的 應用已被科學家吹噓了很久。這樣的想法導因於: carbon nanotube 的結構和石墨一樣,既然石墨可以導電,carbon nanotube 也應該 可以導電。理論計算亦證實有些 carbon nanotube 可以像金屬 線一般導電。
目前積體電路是以矽為基礎,標準的蝕刻技術可以將元件做到最小約 0.2 微米(10-6m),而 carbon nanotube 比這個還小 一百倍。問題是,在製造時要如何精確的控制這些 nanotuge 的位置?
史單佛 (Stanford Univ.) 大學的研究人員發展了一套方法: 他們直接將 nanotube 長在電子元件的金屬電極上 ( Nature 359, 878 (1998)) 。Nanotube 可以在富含碳的蒸汽中生長,就像冬天的冰柱凝結 一樣,不過史單佛的人用催化劑來加速 nanotube 的生長。
現在,賓州大學 (Univ. of Pennsylvania) 的 Alan Johnson 與同事們表示他們可以用已經做好的 nanotube 來組合 電路。他們使用的工具是原子力顯微鏡 (Atomic force microscope, AFM) 。 AFM 最早是被用來觀察原子尺度的表面結構,而後來也被發現可以用來移動 物體表面的分子。
Johnson 等人使用 AFM 將一個 nanotube 交疊在另一個 naotube 上, 把他們切短,掃去不用的部份,然後研究交疊區的性質。他們發現 這個交疊區的電性就像是所謂的 tunnel junction 一樣。在tunnel junction 中電子會從一個導體中漏出,穿過非良導體區然後到另外 一個導體上。他們認為這是因為上面的 nanotube 變形造成結構 的破壞導致局部區域的導電性降低。
利用這種交疊方法,研究人員可以改變 nanotube 的電性,也因此可以 製造出微小的電子裝置。如果我們可以找到更容易控制的方法來製造 nanotube 的交疊,也許不久後我們可以看到微電子裝置縮小到 分子尺度,而且以碳為基礎而非矽。 |
|