成果信息
納米材料和器件有兩個區(qū)別于傳統(tǒng)體材料的最重要特點,，一是對結(jié)構(gòu)和尺寸的高度敏感性,，通過尺寸的量子限域效應(yīng)和結(jié)構(gòu)上的設(shè)計可產(chǎn)生各種新穎的物理和化學(xué)特性,；二是由于極大的比表面積,，表面和界面性質(zhì)是材料性質(zhì)的決定性因素,，表面的吸附或污染可以極大的改變器件性能,。因此需要將納米尺度的加工方法，例如聚焦離子束,，和測試方法,，例如掃描探針顯微鏡集成在同一超高真空系統(tǒng)中，實現(xiàn)納米尺度表面和界面的原位測試與加工系統(tǒng),，為納米材料和器件的研究提供新裝備和新方法,。主要創(chuàng)新點：納米尺度的原位加工和測試：自主研發(fā)的多探針SPM掃描頭與FIB相結(jié)合，實現(xiàn)在同一真空系統(tǒng)中原位加工與多物理量的局域性質(zhì)表征,，提供一種快速器件設(shè)計和驗證手段,。異質(zhì)界面的立體解剖與表征：采用FIB解剖器件，利用SPM的形貌和電學(xué)分辨能力測量各個異質(zhì)界面的性質(zhì)。低溫真空近場光學(xué),、電學(xué)測試集成：導(dǎo)電的SPM探針手段和光學(xué)探測相結(jié)合,，在表面和界面處光子和電子的相互轉(zhuǎn)化。時間分辨光譜系統(tǒng)與導(dǎo)電SPM相結(jié)合,，表面和界面處載流子的壽命,。)
背景介紹
納米材料包含微粒和納米固體兩部分。納米微粒的粒子直徑與電子的德布羅意波長相當(dāng),，并且具有巨大的比表面,；由納為微粒構(gòu)成的納米固體又存在龐大的界面成分。強(qiáng)大的表面和界面效應(yīng)使納米材料體現(xiàn)出許多異常的特性和新的規(guī)律,，這些特性和規(guī)律使其展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景,，其中，在宏觀尺度上制造出具有納米結(jié)構(gòu)和納米效應(yīng)的高性能金屬材料,，并揭示這些材料的組織演化特征以實現(xiàn)功能調(diào)控,，是金屬材料學(xué)科面臨的重大科學(xué)問題和需要解決的核心關(guān)鍵技術(shù)。)
應(yīng)用前景
該系統(tǒng)主要應(yīng)用在以下幾個方面：1.含有多層異質(zhì)界面結(jié)構(gòu)的光電器件,，采用原位解剖和測量的方法獲取各個異質(zhì)界面的載流子吸收,、輸運和復(fù)合的性質(zhì)。2.納米光子學(xué)器件,，針對基于表面等離激元的器件,，直接加工各種納米結(jié)構(gòu)，并測量其近場光學(xué)性質(zhì),。3.納米電子學(xué)器件,，采用原位加工方法對石墨烯等二維晶體進(jìn)行裁剪并測量其微觀電學(xué)性質(zhì)，因此,，具有良好的應(yīng)用前景,。)
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