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什么是半导体纳米材料

发布时间: 2021-01-08 22:15:33

1. 纳米半导体的介绍

《纳米半导体 》是国防工业出版社 出版的图书,作者:马洪磊。

2. 请问 什么是 纳米材料

http://www.gsiic.com.cn/index/Article_Print.asp?ArticleID=3998 上面有,非常详细 纳米和纳米技术是两个不同的概念和定义。 纳米,只是一个计量单位,没有任何技术属性。因此,单纯的某一纳米材料若没有特殊的结构和性能表现,还不能称为纳米技术。如香烟的烟灰粉末或自然土壤中存在的纳米粉末,虽然它们也能够达到一百个纳米以内的尺度,但是,因为它们没有特殊的结构和技术性能表现,所以这些材料还不能称为纳米技术。纳米技术,是指通过特定的技术设计,在纳米粒子的表面实现原子/分子的排列组成,使其产生某种特殊结构,并表现特异的技术性能或功能,这样的纳米材料才可称为是纳米技术。 纳米材料可分为两个层次:纳米超微粒子与纳米固体材料。纳米超微粒子是指粒子尺寸为1-100nm的超微粒子,纳米固体是指由纳米超微粒子制成的固体材料。而人们习惯于把组成或晶粒结构控制在100纳米以下的长度尺寸称为纳米材料。 纳米材料的应用 目前研究 科技水平的不断进步,尤其是在电子行业这一朝阳产业,纳米技术得到了很大的发展,主要是集中在电子复合薄膜,利用超微粒子来改善膜材的电性、磁性和磁光特性,此外还有磁记录、纳米敏感材料等。随着人们生活水平的日益提高,及人们对环保的重视程度不断加强。空气质量与工业废水处理已成为城市的一个生活生存质量标志。纳米材料由于其特有的表面吸附特性, 使其在净化空气与工业废水处理方面有着很大的发展前景。 纳米材料是80年代中期发展起来的新型材料,它比负氧离子先进50年。由于纳米微粒(1-100nm)的独特结构状态,使其产生了小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等,从而使纳米材料表现出光、电、热、磁、吸收、反射、吸附、催化以及生物活性等特殊功能。纳米材料具有许多独特功能,而且用量少,但却赋予材料意想不到的高性能,附加值甚高。纳米复合高分子材料、纳米抗菌、保鲜、除臭材料等等,由于纳米材料的尺寸小,比血液中的红血球小一千多倍,比细菌小几十倍,气体通过其扩散的速度比常规材料快几千倍。纳米颗粒与生物细胞膜的化物作用很强,极易进入细胞内。

3. 什么是半导体纳米晶体

半纳米晶体指纳米尺寸上的晶体材料,或具有晶体结构的纳米颗粒。纳米晶专体具有很重要的研究价值。属纳米晶体的电学和热力学性质显现出很强的尺寸依赖性,从而可以通过细致的制造过程来控制这些性质。纳米晶体能够提供单体的晶体结构,通过研究这些单体的晶体结构可以提供信息来解释相似材料的宏观样品的行为,而不用考虑复杂的晶界和其他晶体缺陷。尺寸小于10纳米的半导体纳米晶体通常被称为量子点。
纳米晶体制作的光电池具有便宜高效的特点

4. 半导体纳米材料的光催化特性产生的原因是什么

为了回答这个问题,需要先补充一些概念。在半导体中,电子分布在“能带”上。在低温、不受到任何激发的时候,电子分布在“价带”上,处于基态。而受到激发(比如光激发)后电子就会吸收能量,如果吸收的能量量子(比如说光子)的能量大于半导体的带隙(或者叫禁带宽度),电子就可以跃迁到“导带”上,处于激发态,而同时由于电子的跃迁,在价带中就留下了一个空的位置,称为“空穴”。价带的最高能级与导带的最低能级之间的部分就是禁带,其能量差就是半导体的带隙,在禁带中,除非有能量陷阱,否则电子是无法在禁带中分布的。电子要么在价带分布(基态),要么在导带分布(激发态)。而在导带中的电子是一种高能量且不稳定的存在,它会设法跃迁回到基态,并在这个过程中释放出能量。如果是直接带隙半导体,则能量就可以以光子的形式辐射出来,形成发光;如果是间接带隙半导体,则发光辐射的概率就很小,能量多会以弛豫的形式释放出来。
而半导体纳米材料的光催化特性就是源自于半导体材料会吸收光能,电子跃迁到高能态上。但仅仅如此还不能产生催化的效果。纳米的尺度也是至关重要的,纳米的尺度主要为其提供了一下性质:1、为材料提供了巨大的比表面积,可以让它与被催化的物质有充分的接触面积,提高催化的效率;2、纳米尺度带来的量子限域效应,使得电子被激发起来以后,与空穴形成的“载流子对”无法被分散,相当于把能量集中在了纳米尺寸的范围之内,提高了纳米材料表面的能量密度;3、纳米材料由于巨大的表面张力的存在,表面能非常高。这些因素就使得被催化的物质不仅可以大量吸附于纳米材料之上,且当纳米材料被光激发时,能量可以很方便地被传递到被催化物上。半导体纳米材料先吸收光能,电子发生跃迁、与空穴分离,在电子跃迁回基态的过程中释放出能量,这部分能量可以有效传递给吸附于纳米材料表面的待催化物质,这样那些待催化的物质就获得了能量,称为“敏化”。被敏化以后,原本难以发生的反应就会由于获得了更高的能量而变得容易起来。这就实现了光催化。

5. 超导材料半导体材料和纳米材料都属于新材料

A、“超导材料”、“半导体材料”和“纳米材料”相对于传统材料而言,都属于新材料版,故A不符合权题意;
B、“超导材料”不可以应用于利用电流热效应工作的用电器,故B说法错误,符合题目要求;
C、“纳米材料”是指材料的几何尺寸达到纳米量级,并且具有特殊性能的材料,这一说法正确,故C不符合题意;
D、手机、电视机、电脑的元件及芯片都应用了“半导体材料”,这一说法正确,故不符合题意.
故选B.

6. 纳米半导体材料的主要用途是什么

纳米半导体材料可以发出各种颜色的光,可以做成小型的激光光源,还可将吸收的太阳版光中的光能变权成电能。用它制成的太阳能汽车、太阳能住宅有巨大的环保价值。用纳米半导体做成的各种传感器,可以灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化,在监控汽车尾气和保护大气环境上将得到广泛应用。

7. 半导体技术的纳米技术

纳米技术有很多种,基本上可以分成两类,一类是由下而上的方式或称为自组装的方回式,另一类是由上而答下所谓的微缩方式。前者以各种材料、化工等技术为主,后者则以半导体技术为主。
以前我们都称 IC 技术是「微电子」技术,那是因为晶体管的大小是在微米(10-6米)等级。但是半导体技术发展得非常快,每隔两年就会进步一个世代,尺寸会缩小成原来的一半,这就是有名的摩尔定律(Moore’s Law)。
大约在 15 年前,半导体开始进入次微米,即小于微米的时代,尔后更有深次微米,比微米小很多的时代。到了 2001 年,晶体管尺寸甚至已经小于 0.1 微米,也就是小于 100 纳米。因此是纳米电子时代,未来的 IC 大部分会由纳米技术做成。但是为了达到纳米的要求,半导体制程的改变须从基本步骤做起。每进步一个世代,制程步骤的要求都会变得更严格、更复杂。

8. 纳米级半导体材料有什么重要性~~~~跪求各位能人异士!!

1、当粒子尺寸下降到纳米级别时,费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级或内者能隙变宽的容现象(量子尺寸效应)。
2、结构决定性质,材料或物质的物理性质在很多方面都是由材料的电子结构决定的,比如,半导体能否发光,以及发光的波长完全由电子结构决定(具体讲,发光的波长由带隙宽度决定),导电性质亦然(由费米能级处的电子能态密度),所以当材料尺寸小到一定程度时,电子结构由体材料的能带变成分立的能级,这样材料的性质就变了。当能级的变化程度大于热能、光能、电磁能的变化时,导致了纳米微粒磁、光、声、热、电及超导特性与常规材料有显著的不同。http://ke..com/view/883987.htm
望采纳!

9. 半导体工艺技术中的纳米是指什么的单位

纳米工艺是讲两晶体间的距离.距离越小就代半导体越小。这样就越容易发热
纳米器件:给信息技术带来革命
纳米科技的另一主要研究领域是设计、制备新型纳米结构和纳米器件。就像30年前,微电子器件取代真空电子管器件给信息技术带来革命一样,纳米结构将再次给信息技术带来革命。
把自由运动的电子囚禁在一个小的纳米颗粒内,或者在一根非常细的短金属线内,线的宽度只有几个纳米,会发生十分奇妙的事情。由于颗粒内的电子运动受到限制,原来可以在费米动量以下连续具有任意动量的电子状态,变成只能具有某动量值,也就是电子动量或能量被量子化了。自由电子能量量子化的最直接的结果表现在:当在金属颗粒的两端加上合适电压,金属颗粒导电;而电压不合适时,金属颗粒不导电。这样一来,原来在宏观世界内奉为经典的欧姆定律在纳米世界内就不再成立了。还有一种奇怪的现象,当金属颗粒具有了负电性,它的库仑力足以排斥下一个电子从外电路进入金属颗粒内,从而切断了电流的连续性。这使得人们想到是否可以发展用一个电子来控制的电子器件,即所谓单电子器件。单电子器件的尺寸很小,把它们集成起来做成电脑芯片,电脑的容量和计算速度不知要提高多少倍。然而,事情可不是人们想像的那么简单。实际上,被囚禁的电子可不那么"老实",按照量子力学的规律,有时它可以穿过"监狱"的"墙壁"逃逸出来,这会使芯片的动作不可控制,同时还需要新的设计使单电子器件变成集成电路。所以尽管电子器件已经在实验室里得以实现,但是真要用在工业上还需要时间。
被囚禁在小尺寸内的电子的另一种贡献,是会使材料发出强的光。"量子点列激光器"或"级联激光器"的尺寸极小,但发光的强度很高,用很低的电压就可以驱动它们发生蓝光或绿光,用来读写光盘可使光盘的存贮密度提高几倍。如果用"囚禁"原子的小颗粒量子点来存贮数据,制成量子磁盘,存贮度可提高成千上万倍,会给信息存贮的技术带来一场革命。
纳米是尺寸或大小的度量单位,是一米的十亿分之一(千米→米→厘米→毫米→微米→纳米), 4倍原子大小,万分之一头发粗细。纳米技术是是指制造体积不超过数百个纳米的物体,其宽度相当于几十个原子聚集在一起。

10. 什么是基于半导体材料,采用微米级甚至纳米级加工工艺制造

微电子技术

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