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接近原子尺度级制造极限,科学家成功在实验室制备出直径仅1纳米的半导体纳米管!

接近原子尺度级制造极限,科学家成功在实验室制备出直径仅1纳米的半导体纳米管!

据近期发表在《科学》杂志上的一项研究显示,日本东京大学的一个研究团队在实验室中利用氮化硼纳米管作为模板,在这个超微型管子内部成功用半导体材料二硫化钼,引导合成出了直径仅1纳米、长数百纳米的单壁纳米管,这是迄今人类制备出的直径最小的半导体纳米管!

1纳米理论上大约相当于10个氢原子手拉手排成一条直线的长度,这意味着这一纳米管的直径已经接近当前物理理论下所允许的制造极限!目前制备技术最成熟的碳纳米管,其作为单质导体材料,稳定单壁管的直径也只能做到0.4纳米,几乎无法变得更小。

在纳米尺度下,材料的量子效应极为显著,因此极其轻微的结构缺陷便会显著影响材料性能。日本科学家制备出的这一二硫化钼半导体纳米管,其管壁结构清晰且高度均一,十分完美,有望在微型电子元器件制造、纳米机器人、高精度传感器等领域得到应用。而这种原子级结构控制技术,若能发展成熟,有望进一步推动半导体技术的发展。