物理科技生物学-PHYICA

在纳ノア米尺度上改变二维材料的性质

纳米技术 2022-06-04 23:58:08

作者:克拉拉·马克,洛桑联邦理工学院 加热的纳米尖端使材料变形,从而改变其性质

信用:塞缪尔·豪威尔,抄送4

0 EPFL科学家开发了一种方法,利用纳米尖端永久改变二维材料的物理性质

他们的方法包括使材料变形,为在电子和光电器件中使用这些材料铺平了道路

材料都有自己的一套特性——例如,它们可以是绝缘的、半导体的、金属的、透明的或柔性的

有些结合了几个非常有用的属性,这是二维材料的情况

这些材料仅由一层或几层原子组成,非常有希望用于制造下一代电子和光电器件

“在我们的领域,硅仍然是王道

但对于一些电子设备来说,它已经达到了极限,比如那些需要灵活或透明的设备

二维材料可能是一个可行的选择,”EPFL工程学院微系统实验室1的负责人于尔根·布鲁格教授说

自定义特定应用程序的属性 在使用二维材料之前,它们需要被结构化,这意味着将它们切割成适合给定应用的尺寸和形状

它们的物理性质(例如带隙)也需要在整个材料中和特定位置进行调整

微系统实验室1的科学家与苏黎世联邦理工学院和国际商用机器公司合作,开发了一种改变这些材料特性的新方法

用纳米尖端使材料变形研究小组使用了热扫描探针平版印刷术(t-SPL),这需要在材料上放置一个加热的纳米尖端,并施加压力以产生所需的形状——在这种情况下,是波浪形——同时仔细控制力和温度

“已经有几种方法可以使二维材料整体和局部变形

EPFL实验室的科学家安娜·康德-卢比奥说:“但是我们的热机械方法可以产生更大的变形,从而使材料的物理性质产生更大的变化。”

更具体地说,新方法可以改变价带和导带之间的能隙,从而改变材料的电子和光学特性

并且带隙的这种变化可以在空间分辨率低至20纳米的情况下局部实现

用于切割和修改二维材料的单一工具 科学家们已经开发出一种高精度切割二维材料的方法

现在他们的目标是将这种方法与改变材料性质的新方法结合起来

布鲁格实验室的另一位科学家刘侠说:“使用同样的工具——t-SPL,我们将能够制造出具有所需形状、尺寸和物理特性的器件,分辨率可达10纳米。”

该小组的发现已经发表在《纳米快报》上

他们的工作构成了一个更大的研究项目的一部分,该项目旨在开发制造和修改可穿戴和植入用聚合物材料的新工艺

目标是实现下一代设备从实验室规模向工业规模生产的过渡

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