硅纳米片是薄的二维片层材料，具有与石墨烯相似的优良的光电性能，但是硅纳米片并不稳定。现在来自慕尼黑工业大学（TUM）的研究人员合成了一种高分子-硅纳米片复合物，可以耐受紫外辐射，同时容易加工，相关研究以“Polymer-siliconnanosheet composites: bridging the way to optoelectronic applications”为题发表在Journal ofPhysics D: Applied Physic上，这使科学家实现硅纳米片在显示屏和光电传感器领域的工业化应用更近了一步。
和碳相似，硅可以形成一个原子层厚度的二维纳米网络结构，与石墨烯相似的是，这些材料也具有优异的光电性能。因此硅纳米片在纳米电子器件（如移动显示屏、场效应晶体管、光电传感器等）有广泛用途。同时，硅纳米片还可以储存锂离子，因此还可能用作可充电锂电池的正极材料。
“硅纳米片很有趣，因为目前的信息技术都是建立在硅的基础之上的。”TUM大分子化学系WACKER主席Tobias Helbich解释道，“然而硅纳米片非常脆弱，在紫外照射下会很快分解，这大大地限制了它的应用。”
高分子和硅纳米片——集两个世界的最佳材料于一体
现在Helbich与大分子化学系主任Bernhard Rieger一起合作，有史以来第一次成功在硅纳米片表面覆盖了一层高分子，可以保护硅纳米片不被降解，同时，高分子还可以保护硅纳米片不被氧化。这是有史以来首个基于硅纳米片的纳米复合物。
“我们的复合物之所以特殊是因为它结合了两种材料的优点。” Tobias Helbich说道，“这些高分子基质材料可以吸收紫外区的光，从而稳定硅纳米片，使复合材料具有高分子的性质，同时保持着硅纳米片本身优异的光电学性能。”
涂有纳米复合材料的硅晶片
（图片来源: Uli Benz / 慕尼黑理工大学）
纳米电子学的长期目标——工业应用的飞速发展
它的灵活性和稳定性使之适用于工业加工过程中的标准高分子技术，这也就极大地拓宽了该材料的应用范围。同时这种纳米复合物非常适合用于纳米电子学领域，填补了像电路、晶体管等经典电子元件在100 nm以下尺度的空白，这给新技术的实现带来了机遇，如更快的计算机处理器。
Alina Lyuleeva 在原子力显微镜下分析纳米片
（图片来源: Uli Benz / 慕尼黑理工大学）
纳米电子学光传感器
Helbich还在最近的ATUMS博士生项目内容中展示了该纳米复合物的首次成功应用案例：来自TUM纳米电子研究所的Alina Lyuleeva 和Paolo Lugli教授与Helbich及Rieger合作，成功开发出了基于这种纳米复合物的光电检测器。
▲制备基于SiNS-PS@PS的光敏感器件
他们将高分子包裹的硅纳米片装在覆盖了金的二氧化硅表面，由于这种器件体积较小，因此节省了很大的空间及大量能量。
文献链接：
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6463/aa5005/pdf
来源：高分子科学前沿 瀚海来稿
声明：凡本平台注明“来源：XXX”的文/图等稿件，本平台转载出于传递更多信息及方便产业探讨之目的，并不意味着本平台赞同其观点或证实其内容的真实性，文章内容仅供参考。
我们的微博：高分子科学前沿，欢迎和我们互动。
在菜单中回复“交流群”：可加入导师学术群，企业界及一系列技术交流群
投稿 荐稿 合作：[email protected]
