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杨培东 杨培东成为2014热门诺贝尔获奖人选 杨培东国籍个人资料

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  纳米技术的前景被人们一致看好。2013年,世界各大公司纷纷为此项技术而斥资,几乎每一所名牌大学都以率先展开相关研究而自豪。学会如何制作纳米线这一纳米器件的关键,则成了摆在研究人员面前的一大热门课题。

  顾名思义,纳米线又长又细,体积微小——大约只有人类头发宽度的万分之一。如今,研究人员能将纳米线的直径从5毫微米调整至几千毫微米,长度可达到几百微米。这种导线整合成较大的结构后,不仅可以制作激光器、晶体管和存储器阵列,就连类似猎犬嗅探器官的化学敏感结构也不在话下。

  为了研制纳米线,杨培东和他的同事利用特殊的小室,先在里面将黄金或其他金属的薄膜熔化,以形成纳米尺度的微滴。然后,向它们发射化学蒸气,使其分子分解。这些分子以短序列使熔化的纳米微滴过饱和后,便形成了纳米结晶。随着更多的蒸气在金属微滴上的分解,结晶就会像一棵树那样往上生长。

  同时在数百万个金属微滴上进行这一操作,使科学家有机会对大量的纳米线加以组织。杨培东“栽种”的氮化镓和氧化锌纳米线已长成大片的森林,它们能发射紫外线光,有助于“芯片上的实验室”迅速而廉价地分析医学、环境和其他取样。由于在生长过程中引进不同的蒸气,杨培东改变了纳米线的成分,使它形成硅和半导体硅锗的界面,其早期用途是对计算机芯片的冷却。此外,这类器件还有可能最终发展成为高效的能源,从汽车废热或太阳热量中产生电能。

  当然,对如此细微的纳米线进行电极连接仍是一大难关,世界各地有100个研究小组正在进行攻关。