电子将是革命性的纳米结构。在今天的研究报告中,我们发现两个希望将从实验室到工厂。
从纳米线激光
几周前,半导体工程出版了关于硅光子的特别报道年代和集中在激光在硅表面的集成。增长III-V硅材料是有问题,因为晶格不匹配,但研究人员在慕尼黑技术大学(TUM),解决这个问题,可能已经发现了一种方法。半导体线型结构称为纳米线,所以薄,他们实际上是一维的,显示潜在的激光。
这些实验在近红外纳米线激光发光,接近光纤通信的“甜蜜点”。他们可以直接在硅生长,呈现集成光子学和光电的机会。他们在室温下操作,实际应用的先决条件。
一个独特的优势,根据教授乔纳森·芬利,中空的沃尔特·肖特基研究所主任是纳米线几何”比大部分晶体或电影更宽容,允许你结合材料,你通常不能结合。“因为纳米线来自基地直径只有几十到几百纳米,他们可以直接在硅片生长的方式缓解限制由于晶格失配,从而产生高质量的材料和高性能的潜力。
然而,许多重大挑战依然存在。例如,激光发射的中空的纳米线被光线刺激——纳米线激光几乎同时报道了澳大利亚国立大学的一个小组,但实际应用可能需要注入电设备。
正在进行的研究是为了更好地理解物理现象在这些设备电注入纳米线激光的创造,以及优化他们的表现,并将它们与硅光子学的平台。
“目前世界上很少有实验室有能力生长纳米线材料和设备的精度要求,”合著者Gerhard Abstreiter教授说,沃尔特·肖特基研究所的创始人和主任TUM高级研究院的。“但是,”他解释说,“我们的流程和设计均符合工业生产的方法计算和通信。经验表明,今天的英雄实验能成为明天的商业技术,并经常。”
碳纳米管可以改善包装
工程师设计设备时,必须经常在一起加入两种材料,膨胀和收缩以不同的速率随着温度的变化。这样的热的差异可能导致问题,例如,一个半导体芯片插入一个套接字,不能迅速扩张和收缩足够维持一个完整的联系。
潜在的失败在如此关键的时刻加剧了设备缩小到纳米尺度,发挥微妙的力量,拖船在原子和分子,导致菌株很难观察,避免低得多。
“考虑微处理器散热器,”肯尼斯·古德森说,斯坦福大学机械工程教授和博世的椅子。“这是长时间暴露于高热量通量,反复加热和冷却的实例。”
目前,材料,如焊接和凝胶用于这样的连接。但随着电子继续缩小,更多的电力推动小电路,使材料在热应力不断增加。
这三个由扫描电子显微镜拍摄的图像放大实验碳纳米管结构。左边的图像可视化碳纳米管在50微米,大约一半的人类头发的宽度。在这个决议连续碳纳米管出现。但在两个微米的分辨率,纠葛开始出现。在500纳米的规模纠葛看起来更加清晰。(古德森实验室)
斯坦福实验和模拟旨在展示如何创建碳纳米管(碳纳米管)结构最优混合的三个特点——力量,灵活性和导热性,需要在关键时刻热应力是一个不争的事实。
在某种程度上,结果Yoonjin赢了,当时一个博士生在机械工程,代表了一个权衡。密度,更短的问结构是更强大和更有效地散热。但他们也更多的纠缠和严厉的。获得的实验结果表明,问链变得更长,他们倾向于变得更直,不太复杂,增加了结构的灵活性,虽然一些可接受的损失其他两个参数。
因为这项工作的终极目标是揭示如何优化问结构用作热转移材料,问的斯坦福大学的团队建立了一个计算机模拟装配过程着眼于了解碳纳米管成为弯直纠缠尽管努力成长。
综上所述,实验结果和计算机模拟强化发现长,少纠缠碳纳米管将提供所需的最好的混合特征强度、灵活性和传热。但由于范德华力作用于这些原子碳管,工程师将不得不接受一些弯曲和不规则努力创建可行的,虽然并不理想,对散热结构。
“当你听到关于纳米技术,通常是最高级,最强烈,最薄的,”他说。“但我们认为答案在于找到合适的组合属性,是强大和导热金属但flex和弯曲。”
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