據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，美國研究人員研發(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，該研究克服了納米技術(shù)存在的一個大挑戰(zhàn)。
美國匹茲堡大學(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)隊與美國威斯康星大學(xué)的研究人員合作，設(shè)計出了這個不足4納米寬的光學(xué)設(shè)備，新設(shè)備使光子同單個分子或量子點(diǎn)一樣大小的物體相互作用成為可能。
同時，研究人員也首次通過電使該小型設(shè)備改變了其對可見光譜中不同顏色光線的靈敏度，這可能讓傳統(tǒng)傳感器通常需要的光學(xué)過濾器成為多余。
研究人員在一個可重寫的納米電子平臺上制造出了這個光學(xué)設(shè)備。該納米電子平臺也由利維的實驗室研發(fā)而成，其核心是讓一個氧化物晶體在絕緣和導(dǎo)電狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化。通過在一個原子間力顯微鏡鋒利的導(dǎo)電探針上施加一個正電壓，會在兩個絕緣體（種植在一個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，然后朝得到的導(dǎo)電納米線施加反向電壓，又會使其表面再次成為絕緣體。利維表示，這個納米電子平臺可被用來制造出一種高密度的存儲設(shè)備以及一種大小僅為兩納米的晶體管（SketchFET）。
光對像單個分子或者量子點(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)果可能會使科學(xué)家制造出一些可以在納米層級感受光學(xué)特征并用電的形式傳遞信息的設(shè)備。
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