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　　硅(gui)奈米片是一(yi)種(zhong)具有非凡光電特(te)性的(de)二維(2D)薄層，非常(chang)類似于(yu)石墨(mo)烯(xi)。 然而，它們的(de)本質并不穩定(ding)...

　　德國(guo)慕尼黑理(li)工(gong)大學(Technische Universitat Munchen；TUM)的研究(jiu)團隊設計(ji)了一種(zhong)復合材料，由(you)硅(gui)奈米片(pian)和能夠抗紫外光且易于(yu)加工(gong)處(chu)理(li)的聚合物組成。 這項新發現使硅(gui)奈米片(pian)更(geng)接近(jin)于(yu)工(gong)業化，可用(yong)于(yu)軟(ruan)性(xing)顯示器(qi)面板(ban)或光傳感器(qi)等應用(yong)。

　　硅的本質類似于碳，它(ta)能形成僅一個原子(zi)層厚度的2D網絡(luo)。 如同石墨烯一樣，這些奈米片能顯示(shi)出優異(yi)的光學(xue)特(te)性。 理論上。 它(ta)可(ke)用(yong)于奈米電子(zi)應用(yong)。 除了用(yong)于軟性顯示(shi)器面(mian)板或場(chang)效晶體(ti)管(guan)，這種材料還可(ke)作為鋰離子(zi)電池陽極的備選方案(an)。

　　TUM研究人(ren)員(yuan) Tobias Helbich說：「硅奈米(mi)片(pian)特別(bie)令人(ren)感興(xing)趣，因(yin)為整個信息技(ji)術都是以硅為基礎的。 對于工業應用，它并不需(xu)要(yao)改用其他(ta)新的基礎材料，這(zhe)和(he)石(shi)墨烯的特性相反。 」然而(er)，「這(zhe)種奈米(mi)片(pian)相當脆弱，而(er)且在處于UV輻射下(xia)時又(you)會迅速分解，因(yin)而(er)明顯地限制其應用。 」

　　Helbig與其他研(yan)究人(ren)員共(gong)同(tong)(tong)合(he)作，第(di)一次成功地將(jiang)硅(gui)奈(nai)米(mi)片(pian)嵌入于聚合(he)物中，從而保護其免于分解(jie)。 此一嵌入過程(cheng)對(dui)于奈(nai)米(mi)片(pian)來兩倍的效果：它(ta)們可經化學調整，同(tong)(tong)時防止氧化。 TUM的開(kai)發結果是首次以硅(gui)奈(nai)米(mi)片(pian)為(wei)基礎的復合(he)材料。

　　Helbich解(jie)釋說：「讓(rang)我們的奈(nai)米(mi)復合材(cai)料得以(yi)如此(ci)特別的原(yuan)因(yin)在于(yu)它結合了兩(liang)種組(zu)件的正面特性。 聚合物矩陣吸收UV中的光、穩(wen)定奈(nai)米(mi)片，并賦予材(cai)料聚合物的特性，同(tong)時(shi)保持奈(nai)米(mi)片的顯(xian)著(zhu)光電性能。 」其靈活性以(yi)及抗(kang)外部影響(xiang)的耐久性，使得新開(kai)發(fa)的材(cai)料符(fu)合工業加工的標準聚合物技術(shu)。 這(zhe)讓(rang)實際的應用不再遙不可及。

　　該復合材料特別適用(yong)于奈(nai)米電(dian)(dian)(dian)子學的(de)(de)新興與未來領(ling)域。 在此(ci)，諸如電(dian)(dian)(dian)路和晶體管(guan)等「經典」電(dian)(dian)(dian)子組件可在小于100奈(nai)米的(de)(de)規模上(shang)實(shi)現，從而可實(shi)現全新的(de)(de)技(ji)術，例如用(yong)于更快的(de)(de)計算機處(chu)理(li)器。

　　奈(nai)米復合材(cai)料的(de)(de)首次(ci)成(cheng)功(gong)應用是最近在(zai)ATUMS研究生課程(cheng)中提出(chu)的(de)(de)：TUM奈(nai)米電子(zi)所(suo)Alina Lyuleeva和(he)教(jiao)授Paolo Lugli，以及他的(de)(de)同事Helbich和(he)他的(de)(de)同事Bernard Rieger，連手成(cheng)功(gong)打造了一(yi)款基于(yu)這些硅奈(nai)米片的(de)(de)光電偵測器(qi)。

　　為此，他們將嵌(qian)入(ru)硅(gui)奈米片(pian)的聚合物安裝在(zai)涂(tu)覆(fu)金觸(chu)點的二氧化硅(gui)表面(mian)上(shang)。 由(you)于其尺寸極小(xiao)，使得這(zhe)種奈米電(dian)子(zi)偵測(ce)器(qi)可(ke)節省大量(liang)的空間和(he)能量(liang)。

　　該研究(jiu)(jiu)是(shi)ATUMS研究(jiu)(jiu)生課程(cheng)(cheng)的(de)(de)一部(bu)份，其(qi)中齊集了德國(guo)和(he)(he)加(jia)拿大(da)(da)的(de)(de)化(hua)學(xue)、電子(zi)工(gong)程(cheng)(cheng)和(he)(he)物理(li)學(xue)領域(yu)的(de)(de)科學(xue)家。 他們(men)的(de)(de)目標不只是(shi)在(zai)創造基于(yu)奈米粒(li)子(zi)和(he)(he)聚(ju)合物材料的(de)(de)新(xin)功能，同(tong)時(shi)也計劃率先開發出首款(kuan)應用。 這項研究(jiu)(jiu)計劃是(shi)由德國(guo)研究(jiu)(jiu)委員會(DFG)和(he)(he)加(jia)拿大(da)(da)自然科學(xue)與工(gong)程(cheng)(cheng)研究(jiu)(jiu)理(li)事會(NSERC)資助。