雙直徑奈米柱吸收光效果更佳
- 上線日期：2010/7/12 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
美國科學家最近設計出一種上下直徑不同的奈米柱(nanopillar)，並證實這種雙直徑(dual-diameter)的奈米結構能有效地吸收頻寬相當廣的光。這種新穎的結構可望在光伏(photovoltaic)及光偵測(photodetector)應用中發揮潛力。
半導體奈米線及奈米柱由於是一維的結構，因此具有特殊的光學性質。科學家將這些材料設計製作成三維陣列，以便製造光學性質可調的元件，用來吸收各種頻率的光，這一點對於太陽電池及光偵測器極為重要。
加州大學柏克萊分校的Ali Javey的研究團隊最近製作出一種新的鍺奈米柱結構，它的下半截比上半截粗，因此有兩種直徑。結構之所以這麼設計，是因為要使吸收光子的頻寬最佳化─較細的上半部可降低光反射，而較粗的底部可吸收最多的入射光子。
Javey表示，他們製作的這種結構在波長300至900 nm之間能吸收高達99%的光子，而且這是高僅2 μm的奈米柱自己的表現，完全沒有使用抗反射鍍膜。
該團隊採用模板輔助(template-assisted)氣液固法(vapor-liquid-solid, VLS)來生長奈米柱。他們先透過兩階段陽極氧化(anodization)技術製造雙直徑的氧化鋁模板，然後在氧化鋁孔洞底部沉積薄薄一層金，以充當後續以VLS法生長奈米柱所需的觸媒。研究人員指出，雖然他們研究的對象是鍺奈米柱，但這套方法應該也適用於其他半導體材料。
該團隊目前計畫要將這種雙直徑的奈米結構應用在真正的光電元件中。詳見Nano Lett. | DOI: 10.1021/nl1010788。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/43074
譯者:郭西川(彰化師範大學物理系)
責任編輯:蔡雅芝
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