超长硅纳米线_科研机构

超长硅纳米线
奇材馆 / 2022-01-25 阅读次数：595

独立的一维功能纳米材料，其结构能延伸到毫米以上的长度在实际应用中有巨大的潜力。然而，制备长度超过毫米的硅纳米目前仍然是一个巨大的挑战。

奇材馆合作科研单位苏州大学光电科学与工程学院的张丙昌课题组展示了其研发的超长硅纳米线成果。张丙昌老师经过多年的努力，攻克技术壁垒，制备出前所未有的超长单晶硅纳米线，其长度可达2厘米，可用作最小单位的活性材料，以促进宏观器件的小型化。

图1.电镜图硅纳米线实物长度展示

图2. 温度梯度辅助生长硅纳米线的示意图

图3. 超长单晶硅纳米线的合成与表征

柔性的超长硅纳米线正在成为柔性电子器件领域的研究新宠儿。超长硅纳米线的成功制备，将刺激电、光、医疗和机械器件的制造和小型化，在不久的将来影响半导体工业和我们的日常生活。

与此同时，张老师还探索了硅纳米线的应用方向。硅纳米线(SiNW)织物是制造高性能多功能可穿戴传感器的重要材料。制造高质量的SiNW织物也是让众多科研人员头疼的一个难题。张丙昌老师带领的研究团队通过使用金属辅助化学气相沉积(CVD)方法，首次得到一步生长的大面积SiNW织物，其可用于制造柔性穿戴的多功能传感器。

图4. 柔软轻质的SiNW织物的大面积增长流程图及实物图展示

图5. SiNW织物的微观形态和结构表征图。

图6. SiNW织物的多功能传感器性能数据图。

图7. 用于可穿戴应用的 SiNW 织物数据性能图。

除了硅材料固有的电子特性外，SiNW织物还具有高柔韧性、良好的可裁剪性和重量轻的特点，是制造多功能可穿戴传感器的理想材料。基于SiNW织物的原型传感器可以有效地检测包括温度、光、应变和压力在内的各种刺激，在已报道的多功能传感器中表现突出。我们不仅如此，还进一步展示了原型传感器在机器人身体上的集成，使其能够感知各种环境刺激。

以简单高效的方式制备高质量SiNW面料的技术将刺激可穿戴设备的飞速发展，相信在不久的将来，这款高质量SiNW面料将在电子产品、物联网、医疗保健和机器人领域大展身手。