一維半導體奈米材料的合成與特性

吳季珍 ； 張恪維 ； 劉思呈

《化工》 50卷2期 (2003/04) Pp. 9-17

https://doi.org/10.29803/CE.200304.0002

摘要

隨著對各式產品微小化的需求，人類的科技文明己由微米時代逐步進入所謂的奈米時代。當尺度縮小到奈米級時，由於量子侷限效應及比表面積提高等因素，奈米材料的物理、機械及化學等許多性質便與其為塊材時的特性有了差異，如熔點的降低及半導體材料能隙的增大等。而由於奈米碳管的發現，掀起了一維奈米結構材料(one-dimensional nanostructures)的研究熱潮，其不僅可做為材料的光、電、磁及機械等物性之於orderliness、 dimensionality及size的基礎理論研究，並具有很大的潛力應用於奈米光電及功能性奈米結構等元件，因此各種一維奈米結構材料製程及特性研究非常受到重視。但如何於成長奈米碳管時有效地控制的其管徑、石墨層層數以及石墨層捲由方向等，以得到性質均一的大量奈米碳管產品，仍是目前奈米碳管製程的瓶頸，因此限制了奈米碳管的應用。各種半導體材料的奈米線、奈米柱甚或奈米管的製程與應用遂成為一維奈米材料於奈米碳管之外的熱門研究領域。本文中將介紹以bottom up方式成長一維奈米結構材料的方法，如VLS法及template輔助成長法。另外也回顧在最近兩年來陸續發表有關半導體奈米線的韌性研究及應用方面的研究報導。