為了開發(fā)具有新的功能電子器件,研究人員設(shè)計(jì)合成了一系列基于納米顆粒的非Si基電子材料,并成功用于提高太陽能電池的效率、晶體管的加工性、以及光電探測器的靈敏度。除此之外,納米顆粒的光學(xué)和催化性質(zhì)也在等離子體和能源領(lǐng)域發(fā)揮了不小的作用。
問題在于:金屬會屏蔽電場,這使得全金屬納米顆粒的電路裝置難以實(shí)現(xiàn)。
有鑒于此,Yan等人報(bào)道了一種利用帶電荷的有機(jī)配體修飾的Au納米顆粒制作的電路。
金屬納米顆粒還能夠感應(yīng)濕度、氣體、多種陽離子等環(huán)境變化,這種能夠進(jìn)行化學(xué)傳感的電路系統(tǒng)被稱作“chemoelectronic”(化學(xué)電子器件)。這種化學(xué)電子器件具有較好的開關(guān)次數(shù)、選擇性傳導(dǎo)化學(xué)變化為電子信號、能進(jìn)行邏輯操作、耗電量少、柔性、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
圖1. 基于金屬納米顆粒膜構(gòu)建的電子元件
圖2. p-n二極管和金屬納米顆粒化學(xué)電子二極管
圖3. 化學(xué)電子器件
圖4. 金屬納米顆粒二極管的電學(xué)性能
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1. Yong Yan, Bartosz A. Grzybowski et al. Chemoelectronic circuits based on metal nanoparticles. Nature Nanotechnology, 2016.
2. Hao Yan and Nicholas Melosh. Electronic devices: Nanoparticles make salty circuits. Nature Nanotechnology, 2016.