“我制备出碳纳米管光电传感存储器件”

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科学技术日报记者郝晓明

碳纳米管是近30年来材料科学行业最重要的科学发现之一，具有优良的电、光学、力学、热学等物理化学性质，是理想的弯曲性、伸缩性半导体构建材料，适合构建新的柔性电子器件和光电子器件系统， 它在可穿戴柔性电子器件(如电、光、力、热、对外界变化的响应特性等)中展现出独特的特征和潜力，这是以前传入的块状材料所没有的。

最近，中科院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心的科研人员与国内多家机构合作，提出了基于铝纳米晶悬浮光栅的碳纳米管非易失性存储器，为可穿戴电子和特殊环境检测系统提供了新器件的设计方法，新一代的集勘探、存储和解决于一体 这一成果日前在《先进资料》上发表。

在现代电子系统中，电荷耦合元件和电荷存储元件作为两个独立的分支沿着各自的路径迅速发展，但没有报道过具备光电传感器和存储功能的碳基原型元件。 在研究过程中，科学家提出了电荷储存的新方法，通过制备均匀离散分布的铝纳米粒子，得到了极薄的氧化铝电荷隧道层，实现了电荷的隧道机理从福诺海姆隧道直接变为隧道。

由这种半导体性碳纳米管构成的新电荷存储元件可以通过施加电压信号来控制，也可以对光信号提供迅速的响应，制造出的元件具有高电流开关比、长期存储功能、良好的灵活性、稳定的读写操作等优点 使用现有薄膜形式的浮栅和隧道层的器件一般不具有良好的柔软性和稳定性，还会产生更大的器件功耗。

据悉，新器件的存储已有10多年，许多单独的氧化铝晶体浮栅器件具有稳定灵活的使役性能，实现了光电信号的直接转换与传输、图像传感器和图像存储一体化的新型多功能光电传感器和存储系统。

中国科学院金属研究所研究员孙东明成功制造了新型传感器和存储装置，可以进一步应用于人工视觉系统模拟人眼的图像识别和存储功能，突破了以前流传的基于cmos技术的图形解决方案在容量、集成度、速度等方面的技术瓶颈，

该研究由中科院金属所、中科院苏州纳米所、吉林大学科研人员共同完成，得到国家自然科学基金、中科院、金属研究所、沈阳材料科学国家研究中心和国家要点研发计划等项目的资助。

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