- 兼具光學(xué)和電學(xué)特征
- 功能新穎
- 光電設(shè)備
據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)研究人員研發(fā)出了一種能夠與原子大小的電子電路兼容的納米光傳感器，獲得了一種兼具光學(xué)和電學(xué)特征、功能新穎的光電設(shè)備。研究人員在發(fā)表于《自然·光子學(xué)》雜志上的論文中稱(chēng)，該研究克服了納米技術(shù)存在的一個(gè)大挑戰(zhàn)。
美國(guó)匹茲堡大學(xué)氧化物—半導(dǎo)體材料研究中心主任、物理和天文學(xué)教授杰里米·利維領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)與美國(guó)威斯康星大學(xué)的研究人員合作，設(shè)計(jì)出了這個(gè)不足4納米寬的光學(xué)設(shè)備，新設(shè)備使光子同單個(gè)分子或量子點(diǎn)一樣大小的物體相互作用成為可能。
同時(shí)，研究人員也首次通過(guò)電使該小型設(shè)備改變了其對(duì)可見(jiàn)光譜中不同顏色光線(xiàn)的靈敏度，這可能讓傳統(tǒng)傳感器通常需要的光學(xué)過(guò)濾器成為多余。
研究人員在一個(gè)可重寫(xiě)的納米電子平臺(tái)上制造出了這個(gè)光學(xué)設(shè)備。該納米電子平臺(tái)也由利維的實(shí)驗(yàn)室研發(fā)而成，其核心是讓一個(gè)氧化物晶體在絕緣和導(dǎo)電狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化。通過(guò)在一個(gè)原子間力顯微鏡鋒利的導(dǎo)電探針上施加一個(gè)正電壓，會(huì)在兩個(gè)絕緣體（種植在一個(gè)鈦酸鍶襯底上的一層1.2納米厚的鋁酸鑭）的接口處創(chuàng)造出僅僅幾納米寬的導(dǎo)電電線(xiàn)，然后朝得到的導(dǎo)電納米線(xiàn)施加反向電壓，又會(huì)使其表面再次成為絕緣體。利維表示，這個(gè)納米電子平臺(tái)可被用來(lái)制造出一種高密度的存儲(chǔ)設(shè)備以及一種大小僅為兩納米的晶體管（SketchFET）。
光對(duì)像單個(gè)分子或者量子點(diǎn)一樣大小的納米物體非常敏感，但是，如何將半導(dǎo)體納米線(xiàn)和納米管光學(xué)設(shè)備及其他電子電路設(shè)備結(jié)合在一起一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。在其最新的研究中，利維和同事找到了一種方法，使用同樣的技術(shù)和材料將光敏性整合進(jìn)這些電子電路中。利維表示，這樣得到的光學(xué)設(shè)備可以產(chǎn)生、引導(dǎo)或者探測(cè)不同的光波，因此可以應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。
利維表示，這些研究結(jié)果可能會(huì)使科學(xué)家制造出一些可以在納米層級(jí)感受光學(xué)特征并用電的形式傳遞信息的設(shè)備。
