纳米器件物理与化学

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1、纳米器件物理与化学教育部重点实验室年报2007纳米器件物理与化学教育部重点实验室KeyLaboratoryforthePhysicsandChemistryofNanodevices实验室主任：彭练矛教授DirectorofLaboratory:ProfessorLian-MaoPeng,PhD学术委员会主任：解思深院士ChairmanofAcademicCommittee:ProfessorSiShenXie,PhD实验室总体定位和主要研究方向本实验室主要学术定位为在微电子向纳电子的发展过程中，当器件尺度逐渐接近甚至小于特征自由程、传统的微电

2、子“scalingdown”发展方式不再有效时，研究纳电子学进一步发展的可能模式和所面临的基本物理和化学问题，为进一步发展基于新的工作原理的、更小、更快、功能更强大的集成芯片做准备。实验室研究性质基本为有重大应用牵引的基础研究，所有研究都是围绕着基于纳米材料的纳米器件来开展的。目前主要研究方向为：1、基于纳米材料的器件及集成2、纳米材料和结构的物性及功能化3、纳米材料和结构的可控制备4、纳米材料的器件理论2007年度总结报告1、研究水平与贡献实验室在2006-2007年度进一步整合了队伍、凝炼了研究方向，在实验室内加强不同学科的研究人员间的实质

3、性合作，在碳纳米管器件、纳米器件单元材料的性能调控和纳米操纵等几个方面都有了突破，受到国际关注。本年度还完成了两件大事，一是顺利通过了教育部专家组对实验室的评估，并获得了评估专家的高度评价；二是经过艰苦努力终于完成了微纳加工超净实验室的基本建设，为实验室未来的发展打下了基础。研究方面的突出成果有：（1）在纳电子器件的制备和性能方面，在国际上首次提出并实现了在单根单壁碳纳米管上通过调节电极金属制备n型和p型场效应晶体管，并进而实现了反相器等碳纳米管器件，器件性能达到了国际先进水平。上述方法比前人所用的掺杂方法可控性更高并有利于集成。研究成果在Na

4、noLetters等杂志上发表。（2）在纳米结构的原位加工操纵方面，发明了碳纳米管“纳米刀”等一系列纳米加工和纳米操纵方法，并系统研究了单根纳米管、纳米线的性能影响因素。其中“纳米刀”能准确、可控、方便地加工单个纳米管和纳米线，是一种新技术，文章在Nanotechnology上作为封面发表并很快被NatureNanotechonology,NatureChina和Small等杂志评价。（3）发展了单壁碳纳米管局域能带调控的三种方法：温度阶跃生长法、图形基底生长法和SPM操纵法，为基于轴向能带调控思想的单壁碳纳米管器件集成技术奠定了基础，为碳纳米

5、管电子器件的实用化提供了新的探索思路。主要成果在NatureMaterials，Nanoletters,JACS等杂志上发表，受到国际同行的关注。2、队伍建设与人才培养现有全职固定人员21人，其中长江学者1人、杰出青年2人、教授7人、副教授7人和副研2人。有在站博士后7人、在读博士生50余人、在读硕士生20余人。本年度张锦获得国家杰出青年基金资助，侯士敏入选教育部“新世纪人才支持计划”。3、开放交流与运行管理实验室人员多次担任国际会议和全国性会议的学术委员会委员、分会主席和程序委员。来自美国、英国等地的国际同行多人次来本实验室做学术报告。实验室

6、不断健全各种规章制度。4、实验室大事记本年度实验室完成了两件大事，一是顺利通过了教育部专家组对实验室的评估，并获得了评估专家的高度评价；二是经过艰苦努力终于完成了微纳加工超净实验室的基本建设，为实验室未来的发展打下了基础。2007年实验室承担的科研项目和取得的成果1、项目：项目类别编号项目名称负责人起止时间重大研究计划面上90606026一维纳米材料电学性能的定量研究彭练矛2007.1-2009.12基金重大研究计划90606032半导体单壁碳纳米管的CVD选择性生长张锦2007.1-2007.12973(重大科学研究计划)2006CB9324

7、01碳纳米管结构原位加工、修饰、环境的可控变化、性能实时测量彭练矛2006.12-2008.11973(重大科学研究计划)2006CB932402新型碳纳米管器件尤其是新型量子效应器件的加工、评估和集成方法探索梁学磊2006.12-2008.11973(重大科学研究计划)2006CB932403新型复合碳纳米管材料的合成、结构和性能调控李彦2006.12-2008.11973(重大科学研究计划)2006CB932701碳纳米管的结构调控、生长机制与应用探索张锦2006.12-2011.11863（一般）2006AA03Z350基于扫描电镜的原位

8、、实时纳米器件综合测试系统的研制和纳米表面修饰的原位研究彭练矛2006.12-2008.11863（一般）2006AA05Z107基于纳米材料的光解水