有缺陷的纳米管可能是完美的硅替代品

时间:2019-02-06 10:12:02166网络整理admin

据美国科学家称,完美的悖论 - 缺陷使事情变得完美 - 可能是用碳纳米管设计纳米电子电路的关键他们发现,如果某些管子带有结构缺陷,那么纳米管电路只能引导电流单个碳纳米管是非常好的导体,因为它们基本上是单个碳分子它们甚至可以在传输电荷时超过硅,这意味着纳米管电路可以提高计算速度,同时减小芯片尺寸(参见我们的特性当硅片不再缩小时会发生什么)但田纳西州橡树岭国家实验室的Vincent Meunier表示,将纳米管连接到这样的电路并不容易 “单个纳米管之间的连接效果不佳,”他说 Meunier说,电子更容易在到达管末端时反弹回来,而不是像金属线之间那样容易跳入相邻的纳米管电子将纳米管之间的连接处理为障碍 - 科学家称之为“不透明”现在,Meunier的团队已经发现它可以通过在纳米管的连接端添加缺陷来提高连接处的透明度纳米管内的碳原子通常排列成类似于鸡丝的六边形网格但研究人员使用详细的模拟来看看当一些五边形和七边形加入到其他常规结构中时会发生什么结果表明,这种不规则性可以使纳米管之间的连接更好没有缺陷的三个纳米管的Y结通常表现为绝缘体但是一个带有额外缺陷的虚拟版本转变为优秀的指挥仅添加两个缺陷会为某些电流强度创建一个小的电导“窗口”,但添加更多故障几乎可以使任何电流跳跃通常,到达三叉Y交叉点的电子只会从远壁反弹并反射它们的方式缺陷有效地改变了远壁的角度,使得电子不会简单地反弹仔细定位缺陷可以将弹跳电子重定向到其他纳米管之一 “这是间接影响,”Meunier说,“没有电流通过缺陷本身”Meunier的团队表示,结构缺陷可以用来精确地引导特定路径上的电流通过纳米管的蜂窝网络 “然后你就可以开始制作各种各样的东西,”Meunier说 “你可以制造非常复杂的网络”他说,使用聚焦电子束可以将缺陷准确地添加到需要的纳米管中日本筑波国立先进工业科学技术研究所的Chuanhong Jin给人留下了深刻的印象 “这是一个非常有趣的理论建议,用于设计新的基于碳纳米管的3D纳米电路,”他说 “该方法对于实现长期预期的全碳可编程纳米电子电路尤为重要”期刊参考:ACS Nano(DOI:10.1021 / nn800612d)更多关于这些主题: