連理工大學(xué)黃輝教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的無(wú)漏電流“納米線橋接生長(zhǎng)技術(shù)”,,解決了納米線器件的排列組裝、電極接觸及材料穩(wěn)定性問(wèn)題,制備出高可靠性(8個(gè)月電阻變化率<0.8%)、低功耗(可室溫工作)及高靈敏度(NO2檢測(cè)限0.5ppb)的GaN納米線氣體傳感器,該傳感器可推廣至生物檢測(cè)以及應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)等,實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)表在國(guó)際納米領(lǐng)域頂級(jí)期刊“Nano Letters” 上。
目前,半導(dǎo)體集成電路芯片(IC)的迅速發(fā)展,推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)和人工智能產(chǎn)業(yè)的興起。如果將IC與人腦進(jìn)行比較,傳感器就相當(dāng)于人類的感覺(jué)器官,它們是相互依賴的。然而,傳感器(尤其是可以集成的微納米傳感器)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于集成電路的發(fā)展水平。因此,微納傳感器(或傳感芯片)將成為繼IC產(chǎn)業(yè)之后的另一個(gè)主要產(chǎn)業(yè)。
黃輝團(tuán)隊(duì)首次研究了納米線橋接生長(zhǎng)中的寄生沉積效應(yīng),發(fā)明了氣流遮擋效應(yīng)與表面鈍化效應(yīng)的生長(zhǎng)方法,解決了寄生沉積問(wèn)題。并首次實(shí)現(xiàn)了“無(wú)漏電流”的GaN橋接納米線,在此基礎(chǔ)上,研制了一種高穩(wěn)定性、低功耗、高靈敏度的集成納米線氣體傳感器。尤其是GaN材料是第三代半導(dǎo)體材料,具有優(yōu)異的穩(wěn)定性、耐高溫性、抗氧化性、耐酸堿腐蝕性和生物相容性,適用于惡劣環(huán)境下的應(yīng)力應(yīng)變和液氣樣品檢測(cè),應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。這項(xiàng)技術(shù)將推動(dòng)傳感芯片的發(fā)展。