人們一直都是根據(jù)高純鋁在陽極氧化過程中所形成孔的直徑與陽極氧化電壓成正比的關系,采用在陽極氧化過程中降低電壓、化學氣相沉積等方法,來制備了具有多代分支結構的碳納米管的。
近來,中科院合肥物質科學研究院固體所孟國文小組在用模板法構筑多代分支形貌的晶態(tài)硅納米管、晶態(tài)硅納米管與金納米線組成的分支形貌的異質納米結構、以氧化鋁為殼層的納米電纜等異質復雜一維納米結構方面取得新進展。這種由異質材料組成的復雜形貌一維納米結構,具有更多的功能與更好的性能。因此在各種納米器件與多功能復雜系統(tǒng)中具有廣泛的應用前景。
硅是現(xiàn)代半導體工業(yè)的核心材料,硅納米管與硅基半導體技術完全兼容,在傳感器、晶體管、儲氫、光電器件等方面有廣泛的應用前景。硅原子比碳原子更傾向于形成sp3雜化(碳原子之間通常形成sp、sp2和sp3雜化)。實驗中一般容易獲得硅納米線,而很難獲得硅納米管。該組陳本松、許巧玲博士用具有多代分支形貌孔的氧化鋁模板法構筑了具有相應幾何形貌的硅納米管。為了提高非晶態(tài)硅納米管的結晶性,科研人員采用后續(xù)退火處理的方法將非晶硅納米管轉化為晶態(tài)硅納米管,從而獲得了具有多代分支形貌的高純度晶態(tài)硅納米管,成功地構筑了由晶態(tài)硅納米管與金納米線組成的分支形貌異質納米結構。
納米電纜屬于一維納米結構中的徑向異質結構,在納米電子學領域有廣泛的應用前景。該小組楊大馳博士此前發(fā)明了“一種合成由兩種可電沉積材料組成的納米電纜的通用方法”。如果納米電纜的殼層為氧化物絕緣體,則殼層可以作為芯部的保護層、絕緣層及場效應晶體管的柵極氧化物等。