領先全球 清大團隊發現金奈米顆粒豆莢結構

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【大紀元7月16日報導】(中央社記者何宏儒台北十六日電)奈米線被認為是下世代光積體電路最可能的單元材料之一。國立清華大學材料工程系教授周立人所領導的研究團隊,發現控制「金奈米顆粒」長成「豆莢結構」的參數,最終可使「金-氧化鎵異質結構奈米線」可被工業化大量生產,在下世代光積體電路材料研究領域,學術成就領先國際。

該研究成果刊登在4月16日「奈米通訊(NanoLetters)」期刊,並獲選該期封面故事。獲刊「奈米通訊」的台灣研究論文迄今至多30篇,此為首度入選封面報導。6月份「自然期刊(Nature photonics)」也以專題報導該研究成果。

另外,該論文摘要亦獲美國數位圖書館邀請上傳、收錄於館藏;日本國立材料實驗室則以記者會型式報導該研究成果。

光學電腦的基本概念是利用光子取代電子,進行數字運算、邏輯操作、資訊儲存和處理的新型電腦。由於光的特性,使得光學電腦的平行處理和超高速運算能力超越傳統電腦;因此光積體電路,將被廣泛應用在光纖通訊和光學信號傳輸,其效能、速度、與資訊傳輸量,將遠勝過目前任何晶片技術。

行政院國家科學委員會中午召開「奈米光電新技術:一維金-氧化物豆莢奈米結構」記者會,由副主任委員陳力俊主持。

周立人在記者會上表示,當以光源照射金屬奈米顆粒,會產生局部表面電漿共振效應(LocalizedSurface Plasmon Resonance),但不照光或照光波長不對時,即不會產生電流;此不照光與照光時產生之巨大電流切換,可轉化為邏輯訊號之0與1數位訊號,形成一奈料開關。

研究團隊將「金奈米顆粒」包覆在絕緣材料「氧化鎵」內,形成一「豆莢奈米結構」;由於豆仁(金奈米顆粒)大小、間距影響其吸光效率、波長、強度,實驗室目前已掌握其成長參數,可控制「金奈米顆粒」成長,最終可達工業化大量生產的目標。

周立人說,據全球半導體龍頭英特爾預測,奈米線為全球半導體產業,在2013年以後最具發展潛力的單元材料;「金-氧化鎵異質結構奈米線」極有潛力成為下世代光學電腦的基本建構單元。

材料原型做出後,他進一步表示,接下來將結合電機、光學領域投入光學電腦系統研究。他透露,相關團隊已開始籌組;而後續研究成果亦已形成多篇論文,正由頂尖學術期刊審查中,預期半年至1年月,陸續還有重大成果問世。

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