最近,合肥研究院智能所仿生功能材料与传感器件研究中心刘锦淮研究员、黄行九研究员负责的研究组在纳米器件研究领域取得了重要进展,研究成果论文《基于“T”型二氧化锡纳米线的分流器件》(T-shaped SnO2 nanowire current splitter)发表在国际材料科技与学术领域著名评论期刊《今日材料》(Materials Today, 2011, 14, 42-49)上。《今日材料》期刊评审人对该项研究工作给予了很高的评价:“这是首次利用T-型二氧化锡(SnO2)纳米线来制作电子器件,该研究工作对新一代纳电子器件的设计具有重要意义。”
纳米器件化是当前纳米科学研究的热点之一,也是微电子器件的下一代新器件——纳电子器件发展的基础。根据纳米结构导电性能具有各相异性的特征,研究组人员提出了利用不同晶格取向的“T”型纳米结构构筑纳米分流器器件的概念,运用纳米操纵平台及微电子机械系统(MEMS)工艺手段,构筑了主干和分枝分别为[101]和[010]方向生长的“T”型SnO2纳米线分流器件。该“T”型纳米分流器件的最大特点是它有类似场效应管的作用,而不需要外加栅极(Gate),三个端点均可以轮换作为栅极,其它两个端点则可以作为源极 (Source)和漏极 (Drain)。研究结果表明:T-型SnO2纳米结构的任意两端之间电流大小和方向可通过T-型结构的第三端进行调控,且与晶体生长方向以及不同晶面形成的结之间具有很大的关系。该器件的分流性能完全符合基尔霍夫定律(Kirchhoff laws)。
这是智能所该研究组继2010年在《今日材料》期刊上发表《基于电信号的纳米间隙生物传感器件》(Electrical nanogap devices for biosensing)论文后,又一关于纳米器件方面的研究成果报道。此项研究工作得到了国家重点基础研究发展计划(973项目)“应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究”、国家自然科学基金委重大研究计划“纳米制造的基础研究”等项目的大力支持。