[2005-12-22] 硅納米線研究最前端

　半導體納米材料在介觀（Mesoscopic）研究和納米器件方面的潛在應用前景，成為國際研究的熱點。傳統的金屬催化氣態—液態—固態（VLS）生長機制中，金屬或金屬化合物是不可缺少的催化劑，製造的半導體納米線產量低，又有金屬污染問題。

　李述湯剛獲國家自然科學獎的「氧化物輔助合成一維半導體納米材料及應用」研究發現，即使不用金屬，也可以製備納米線。不論用熱蒸發、鐳射燒蝕和化學氣相沉積技術，氧化物通過氧化—還原反應在納米線的成核及生長過程中都發揮著重要的作用。

　研究在硅納米線的合成及性質方面做了比較系統的工作，主要成就包括：

　（1）提出了氧化物輔助製備納米線的方法，解釋了硅納米線的生長機制，以製備高純度、高取向、形貌多樣（包括納米帶）、直徑可調的硅納米線，如性能優異的鍺納米線、碳納米線和多種III-V及II-VI族半導體納米線等具有工業應用前景的納米材料。

　（2）利用掃描隧道顯微鏡觀察了硅納米線的表面結構和電子態，首次用實驗的手段直接證明了硅納米線的量子限制效應。

　（3）研究硅納米線的光學性質、場發射性質和化學反應活性，發現一些新的現象，並利用半導體納米線製備了感測器等器件。