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題 名 | 奈米半導體材料技術:描繪你我未來的生活 |
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作 者 | 呂明霈; | 書刊名 | 電子月刊 |
卷 期 | 19:3=212 2013.03[民102.03] |
頁 次 | 頁130-137 |
專 輯 | 半導體與光電製程設備專輯 |
分類號 | 440.34 |
關鍵詞 | 奈米材料; 矽奈米線; 氧化鋅奈米線; 奈米生醫感測器; 奈米發光二極體; 奈米發電機; |
語 文 | 中文(Chinese) |
中文摘要 | 研究具多樣性的奈米半導體材料的物理及化學基本特性,近年來受到全世界不少矚目。在這股研究發展潮流下,許多未來的應用發展方向被提了出來。本文章中,將重點介紹筆者近年來在奈米材料研究上的成果,文章中將介紹矽(Si)奈米線生醫感測元件,在疾病檢測上的應用,原理是利用矽奈米線的表面效應,可以把奈米線表面上微小的生物訊號轉化成為可分辨的電訊號,未來也可以應用在生醫電子系統方面。另外,也會介紹新式氧化鋅(ZnO)奈米材料在能源轉換元件及發光元件上的應用成果,氧化鋅材料具備壓電特性及良好的發光特性,文章中將介紹奈米發電機的基本雛形,以及奈米LED的相關研究成果。藉由此篇文章,筆者將近年的相關研究成果做個重點回顧,以期可以帶領讀者領會奈米材料所描繪的未來生活。 在近二十多年來,多種具半導體特性的奈米材料應聲而生,例如奈米碳管[1]、奈米線[2]、奈米帶[3]、奈米彈簧[4]或是石墨烯[5]等。因多樣性的奈米結構材料出現,吸引眾多研究學者致力於研究其表面效應對物理及化學特性的影響,或是在量子效應下的本質行為,當然也衍伸出眾多的未來應用發展方向。由於目前大多數新型的奈米材料是採用以Bottom-up方式成長或製作而成,與目前業界所採用的Top-down製程方式大大不同,但近年來的相關研究驗證了,不管任何的成長方式或製程技術所製作出來的元件,皆可獲得類似的研究結論,代表著,我們可以先藉由簡易且便宜的Bottom-up製程方式,成長製作所需要的奈米半導體材料,先研究新式奈米材料的物理及化學特性及其可行應用方向,未來,再選擇其中較為可行的奈米材料,進階發展以Top-down方式製作的工業技術,這將會大大降低奈米材料在邁向工業化的過程中,所需要的前期研究門檻及經費資源,當然研究期間也會培養相關的奈米材料研發人才,以因應未來的奈米材料技術發展需要。有鑑於此,筆者近年來專注於研究奈米半導體材料元件,發展奈米材料在能源、光電及生醫方面的應用,希望未來能提出與當前Si半導體電晶體相互整合的功能性奈米材料元件,以期可以把研發所獲得的知識及技術,應用於改善人類的未來生活。 |
本系統中英文摘要資訊取自各篇刊載內容。