新型纳米器件的研制及市场前景

1、.新型纳米器件的研制及市场前景美制造出可集成到微芯片中的新型纳米线激光器据英国自然杂志报道，美科学家制造出一种新型的纳米线激光器，它小得可以集成到微芯片里，其开关可由电信号控制。这种激光器是由硫化镉半导体制成的单根线，因其直径仅为80-200nm而称为纳米线激光器。此前已经有一些科学家制造出了类似的激光器，例如2001年问世的第一种纳米线激光器由氧化锌制成，能发出紫外线激光。但这些激光器只能通过激光启动，而大多数应用场合需要能够用电启动。哈佛大学的查尔斯·利伯和同事们设计的一种装置解决了这个问题。他们在硅基板上制造出一根硫化镉纳米线，然后在上面覆盖一层氧化铝和一层金属钛、金的混合物。

2、施加电压，电流从硅基板流入纳米线，纳米线末端就能发出蓝绿色的光束。如果电流足够强，光的波长就开始集中到非常狭窄的范围内，成为近乎单色的激光。纳米线激光器所发出的光的波长，取决于制造纳米线的半导体材料。氮化镓半导体产生的光波长在蓝光到紫外光的波长范围之间，磷化铟产生红外光。利伯的小组采用不同的材料制作纳米线，希望能用这类激光器产生更多波长在可见光范围内的激光。这种激光器在电信、生物、医药等领域有广阔的应用前景，例如做高精度的外科手术、探测细胞内部的活动、刻画极为精细的微电子电路等。它比目前普遍使用的光纤激光器还要小得多，可以嵌进硅芯片里，制造体积更小、性能更强的光电接口设备。自然杂志报道美国科学

3、家研制出纳米晶体管据自然杂志报道，美国贝尔实验室的科学家近日研制成功仅是沙粒一百万分之一大小的纳米晶体管，这一史无前例的技术突破将对低耗电量微型计算机芯片的研制产生深远的影响。这些科学家使用有机分子和一种化学自组装流程显著缩小了晶体管的体积，研制出了直径仅为1-2nm的晶体管，1nm仅相当于米的十亿分之一。科学家表示，分子晶体管技术已成为晶体管发展过程当中最先进的技术之一，利用这种技术，未来的计算机芯片还可以大幅缩小，否则的话由于芯片体积越来越小，上面可以安装的晶体管数量将极其有限，从而阻碍芯片行业在未来10-15年的发展。科学家还表示，芯片上能够安装的晶体管数量越多，芯片传输信息的速度就会越

4、快，因此纳米晶体管的问世将对芯片产业起到革命性的意义。这些科学家在研究中使用了名为“硫醇”的有机分子，他们表示这种分子在电流的控制和增容方面具有突出的效力。而且，这些分子还可以自行组装，从而将各个导电器件连为一体。因为上述组装技术相对较为容易，造价也较为低廉，这使得密度较大但体积极小的晶体管的生产成为可能。利用纳米技术开发高亮度的发光二极管Kopin Corp率先利用纳米技术制造发光二极管（LED），已制成体积小于一粒沙的蓝色LED超效固态光源。该项突破性技术近日在权威刊物Applied Physics Letters首次披露。Kopin利用正在申请专利的NanoPockets结构及其他改良技

5、术，成功开发出光度与商用相同且能降低功耗的蓝色芯片。Cyberlite蓝色LED芯片电压小于29（电流20mA），大大低于电压33V的商用LED，但光度可达100mcd。Cyberlite除了光度极强及耗电极低外，更可抵御高达4000V的静电存储偏转（ESD），而一般市场上所出售的LED只能抵御2000V或以下。高静电存储偏转阻力对于汽车等工业应用十分重要。蓝色CyberLite可与黄色磷光体组合成为白色LED，这些蓝色和白色的CyberLite非常适用于无线电话、游戏机、摄录机、相机、笔记本电脑及PDA等便携式产品。“固态光源将在未来取代大部分的一般光源。”Kopin创办人兼主席John C

6、 C Fan博士说：“我们借着CyberLite踏出纳米技术商品化重要的第一步，而下一步就是大量生产。虽然大量生产往往是最困难的一环，但凭借我们在HBT晶体管及CyberDisplay技术的丰富经验，相信我们能大量生产Cyberlite，以满足广大市场的需求。为此，我们已向潜在客户提供Cyberlite的测试样本。”市场研究机构 光电子部总监 表示，将以作为其晶圆工程工艺（ ）产品的新主流，因为能与现时的族半导体材料及其产品很好地结合，而且目前高光度市场规模较大，总值约为亿美元，预期到年，市场规模会迅速增长至亿美元。根据光电行业发展协会主席在年月日发表的数据显示：在未来年内使用固态照明能减低全

7、球用于照明的用电量，及节省全球电力总消耗量。若固态照明能在一般照明市场中获得显著的市场占有率，美国便能于年减少吨的碳排放量。美国能源部长 于月日向美国能源协会表示：“使用固态技术的发光二极管较采用一般电力照明，能发挥更强劲的效能，而所耗能源却较低。现在是进一步使用固态照明的最佳时机。无机照明排放的二极管相比于光管照明，就如晶体管相比于真空管，又如汽车相比于马车般。”广泛使用发光二极管照明能有效减低温室气体排放量、节省能源成本及减少全球石油、气体及核电的消耗量，并能缔造更多创新的照明房间、照明建筑物及照明产品。英特尔制造65nm和EUV掩模英特尔宣布将继续研制掩模，以确保公司每两年就推出一代新工

8、艺的目标，目前，他们已经开始制作65nm工艺掩模，并希望在最近制作出器件级掩模。英特尔计划在今年采用90nm工艺生产微处理器，并希望65nm工艺可以在2005年前进行量产。与此同时，英特尔宣布已经制作了基于极紫外光刻技术（EUV）的32nm掩膜，并希望该掩模能够在年进入生产线。制作 掩模需要万美元，英特尔表示会保持自己制作掩模的惯例，以确保在此行业中的竞争优势。首个单分子制成的分子马达两位旅美中国学者最近在分子马达研究领域取得新的突破，首次利用单个分子制成了分子马达。这一成果使得纳米器件向实用化方面又迈进了一步。纳米器件要投入实用，离不开能量的传递，也就是说需要分子数量级的微小马达。科学家们已

9、经利用多个分子制造出了分子马达，但这些马达存在着效率不高、难以控制的缺陷。美国佛罗里达大学教授谭蔚泓和助理研究员李建伟新研制出的分子马达，采用的是人工合成的单个杂交分子。这种分子在一种生物环境中处于紧凑状态，但在生物环境发生变化后，又会变得松弛。谭蔚泓和李建伟进行的实验证实，采用这一原理制造出的单分子马达具有非常强的工作能力，可以像一条虫子一样伸展和卷曲，实现生物反应能向机械能的转变。谭蔚泓等的成果已经在美国纳米通讯杂志上发表。 “在紧凑和松弛这两个状态之间进行变化，使得分子可以做功，从而可以把一些小物体从一个地方搬运到另一个地方，”谭蔚泓在接受新华社记者采访时解释说。他认为，这一特性使得“分

10、子马达可以为未来的纳米器件提供一种能量源泉”。（脱氧核糖核酸）是生物遗传物质的载体。分子马达的优点是可以直接将生物体的生物化学能转换成机械能，而不像通常意义上的马达需要电力。因此，从理论上说，分子马达可以借助一些生物化学变化而进行药物和基因等的传递，比如说，将药物分子直接输送至癌细胞的细胞膜以治疗癌病。与多分子马达相比，单分子马达应用起来更为方便。谭蔚泓等的研究成果使得分子马达离实际应用更近。谭蔚泓指出，他们采用人工合成的单分子来制造分子马达还有一个好处，即可以根据不同要求而有针对性地设计出分子，使制造出的马达具备各种性能。他说：“这些马达可以有不同的效率，可以设计成有很大的做功能力，也可以设

11、计成能把物体搬运到更远的距离。”不过谭蔚泓也强调说，现在还很难预测分子量级的马达什么时候能真正投入实用。他们的下一步目标，是要让单分子马达真正移动一个微小物体，并进一步提高其工作效率。谭蔚泓曾先后就读于湖南师范大学和中国科学院研究生院，在湖南大学教过书。他年赴美，目前为佛罗里达大学化学系教授、纳米生物技术研究中心副主任，并在该校癌症研究中心和大脑研究所执教。德制成测定单个离子通道活性的生物芯片据科学时报载，德国科学家最近发明了一种生物芯片，其单个离子通道的活性可以被精确测定，这在方兴未艾的蛋白质组研究中有望获得广泛应用。来自慕尼黑大学纳米科学研究中心的尼尔斯·费尔蒂希与同事首先将仓鼠

12、细胞放置在培养皿中培养，而后用滴管从中吸取上千个细胞后转放到一个尺寸为 × 的玻璃板上，即制成了这种生物芯片。实验中所用的玻璃板上钻有许多微孔，但经特定方法处理后只有其中的某个微孔能够被放置在其上的细胞物质通过。由于细胞都具有特殊基因型的大电导型钾离子（）通道，借助于它们产生的微弱离子流，科学家们就可以由放置在玻璃芯片上下两端的电极，在（亿分之安培）的范围内测量单个离子通道的活性。纳米器件要投入实用，离不开能量的传递，也就是说需要分子数量级的微小马达。科学家们已经利用多个分子制造出了分子马达，但这些马达存在着效率不高、难以控制的缺陷。美国佛罗里达大学教授谭蔚泓和助理研究员李建伟新研制

13、出的分子马达，采用的是人工合成的单个杂交分子。这种分子在一种生物环境中处于紧凑状态，但在生物环境发生变化后，又会变得松弛。谭蔚泓和李建伟进行的实验证实，采用这一原理制造出的单分子马达具有非常强的工作能力，可以像一条虫子一样伸展和卷曲，实现生物反应能向机械能的转变。谭蔚泓等的成果已经在美国纳米通讯杂志上发表。 “在紧凑和松弛这两个状态之间进行变化，使得分子可以做功，从而可以把一些小物体从一个地方搬运到另一个地方，”谭蔚泓在接受新华社记者采访时解释说。他认为，这一特性使得“分子马达可以为未来的纳米器件提供一种能量源泉”。（脱氧核糖核酸）是生物遗传物质的载体。分子马达的优点是可以直接将生物体的生物化

14、学能转换成机械能，而不像通常意义上的马达需要电力。因此，从理论上说，分子马达可以借助一些生物化学变化而进行药物和基因等的传递，比如说，将药物分子直接输送至癌细胞的细胞膜以治疗癌病。与多分子马达相比，单分子马达应用起来更为方便。谭蔚泓等的研究成果使得分子马达离实际应用更近。谭蔚泓指出，他们采用人工合成的单分子来制造分子马达还有一个好处，即可以根据不同要求而有针对性地设计出分子，使制造出的马达具备各种性能。他说：“这些马达可以有不同的效率，可以设计成有很大的做功能力，也可以设计成能把物体搬运到更远的距离。”不过谭蔚泓也强调说，现在还很难预测分子量级的马达什么时候能真正投入实用。他们的下一步目标，是要让单分子马达真正移动一个微小物体，并进一步提高其工作效率。谭蔚泓曾先后就读于湖南师范大学和中国科学院研究生院，在湖南大学教过书。他年赴美，目前为佛罗里达大学化学系教授、纳米生物技术研究中心副主任，并在该校癌症研究中心和大脑研究所执教。法国研制出纳米结构聚合物掺混方法法国科学家研制出一种设计稳定的纳米结构的聚乙烯与聚酰胺的掺混法，可使聚合物掺混物达到独特的综合性能。该方法具有极好的材料透明性， 以下的高耐温热性和值得重视的抗蠕变性。法国巴黎的工业物理与化学学