新型矽奈米線問世
- 上線日期：2011/11/18 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
美國研究人員研發出一種具有新型晶體結構(polytype, 意指化學式相同但電子結構不同的晶體)的矽材料。這種以金屬奈米觸媒粒子(metal nanocatalyst particle)所製造的新穎奈米矽材料具有獨特的電子性質，可望應用於太陽能電池或其他光電元件。此研究也有助材料科學家們了解此晶體結構形成的機制，並藉此優化此合成方法。
雖然以金屬奈米微粒為觸媒製作半導體奈米線的技術已頗為成熟，直到近幾年來研究人員才開始利用此方法製作新的材料相(material phase)。西北大學領導這項研究的Lincoln Lauhon表示，儘管該機制尚未被完全了解，但他們的研究結果顯示此奈米線製程確實可以長出具新晶體結構的矽材料，而拉曼光譜可迅速確認這些新結構在固定生長條件下的產量。
西北團隊生長出具9R、 27T、 2H和其他晶體結構的矽奈米線，並以能區分有序或無序堆疊的拉曼光譜確認其結構；穿透式電子顯微鏡(TEM)亦顯示本質堆疊錯位(intrinsic stacking fault)會形成該晶體結構的基本建構單元。
該團隊認為這些晶體結構發源於材料內不一致的雙重邊界，由於不同晶體結構各自有其能隙，可望用來製作不同接面，以便分離及侷限電子和電洞，藉此延長這些電荷載子的生命週期，這對提升光伏元件的效能相當重要。Lauhon指出，此結構也可能增強紅外光波段的光吸收率。
Lauhon表示在該研究中，面心立方金屬內的晶體結構(源自於某種晶粒邊界)與常見的矽晶體結構間可能存有潛在關係。若能確認該關聯性存在，便可依此製造該新穎晶體結構。詳見ACS Nano | DOI: 10.1021/nn2031337。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/47762
譯者:劉家銘(逢甲大學光電學系)
責任編輯:蔡雅芝
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