Ge/Si納米薄膜紅外探測材料的研究基本信息

批準(zhǔn)號：60567001

項目名稱：Ge/Si納米薄膜紅外探測材料的研究

項目類別：地區(qū)科學(xué)基金項目

申請代碼：F0504

研究期限：2006-01-01 至 2008-12-31

支持經(jīng)費：26（萬元）

理論研究Ge/Si納米薄膜材料的生長、量子物理、自旋電子及輸運特性等，設(shè)計工作波長在紅外大氣窗口Ge/Si探測器的材料結(jié)構(gòu)、器件工藝；實驗上采用分子束外延、超高真空離子束沉積技術(shù)，結(jié)合自組裝材料生長、斷續(xù)逐層生長等特殊工藝，制備出相應(yīng)性能的Ge/Si納米薄膜（量子點）材料，進一步研制出紅外探測器的原型器件。Si材料的儲量豐富、成本低廉、大面積均勻性好，制備的紅外探測器可同Si讀出電路與超大規(guī)模處理電路實現(xiàn)單片的集成，開展這方面的工作可為光電子集成奠定了堅實的基礎(chǔ)。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，材料學(xué)和生物醫(yī)學(xué)結(jié)合越來越緊密，納米材料在生物應(yīng)用上已取得了很大的成就，并展現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭和巨大的發(fā)展?jié)摿?。但是我們還應(yīng)看到，很多方面發(fā)展還不完善，應(yīng)用還不安全有待進一步研究。筆者認(rèn)為在21 世紀(jì)納米材料在生物醫(yī)學(xué)方面發(fā)展應(yīng)該加強和有巨大應(yīng)用潛力，將成為今后一段時間研究熱點的有：

(1) 生物醫(yī)學(xué)檢測診斷用材料：不可否認(rèn)，現(xiàn)在納米材料在生物檢測診斷上已發(fā)生相當(dāng)大的發(fā)展和應(yīng)用，各種納米材料已經(jīng)在實踐中的應(yīng)用取得了良好的效果。但在各種醫(yī)學(xué)檢測中對各種各樣的功能性納米材料的要求還比較高。比如生物醫(yī)學(xué)工程和醫(yī)療設(shè)備器材兩者之間相輔相成，生物醫(yī)學(xué)工程是基礎(chǔ)，它的課題研究的深人會催生新的醫(yī)療設(shè)備器材出現(xiàn)，同時對臨床醫(yī)療設(shè)備器材的需求信息會產(chǎn)生新的研究方向，納米功能材料在這個方面將大有前途。又如分析與檢測技術(shù)的進一步優(yōu)化，勢必要求具有更先進性能納米材料的出現(xiàn)。

(2) 藥物治療上使用的材料：藥物控釋納米材料將繼續(xù)成為納米醫(yī)用材料研究發(fā)展的重點。納米粒子不但具有能穿過組織間隙并被細胞吸收等特性，而且還具有靶向、緩釋、高效、低毒且可實現(xiàn)口服、靜脈注射及敷貼等多種給藥途徑等優(yōu)點，因而在藥物輸送方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

(3) 功能性生物材料：各種有著特定功能的材料將越來越多地應(yīng)用到生物醫(yī)學(xué)上去。未來幾年生物材料中納米陶瓷將在人造骨骼中發(fā)揮主導(dǎo)作用，有著各種特性的無機——有機復(fù)合納米材料也必將在介入治療、血液凈化方面大展身手。

(4) 生物安全性納米材料：目前在一些國家生物納米材料的安全性研究已經(jīng)被提上日程，但很多研究還不深入，取得效果也不明顯。在全球矚目安全問題的同時，納米材料安全性研究必將成為下一熱點。生物降解綠色材料將是未來藥物的首選。關(guān)于生物技術(shù)的風(fēng)險，目前確實還有很多問題沒有搞清楚，有待于繼續(xù)研究。

納米技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)的結(jié)合，為醫(yī)學(xué)界提供了全新的思路，納米材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用取得了顯著效果。但納米材料應(yīng)用還很有限，尤其是在生物醫(yī)學(xué)上面，目前大多數(shù)研究還處于動物實驗階段，還需大量臨床試驗予以證實，納米材料應(yīng)用的生物安全性有待進一步提高。這就要求生物醫(yī)學(xué)研究者與納米材料的研究人員合作需進一步加強，制造出更先進的生物醫(yī)用納米材料。我們有理由相信，隨著納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域更廣泛的應(yīng)用，臨床醫(yī)療將變得節(jié)奏更快、效率更高，診斷、檢查更準(zhǔn)確，治療更有效，人們的生命安全將得到更大的保障。

《納米光電薄膜材料》內(nèi)容新穎，深入淺出，適于作為高年級本科生和研究生的教學(xué)參考書，有助于他們在學(xué)習(xí)納米光電薄膜材料的過程中掌握基本原理和實驗方法，《納米光電薄膜材料》也可供從事相關(guān)領(lǐng)域研究的科研人員參考。

著眼于TiSiN薄膜微觀組織結(jié)構(gòu)及其優(yōu)化設(shè)計，掌握脈沖直流等離子體輔助化學(xué)氣相沉積制備ne_TiN/α-Si3N4納米復(fù)合薄膜的原理和技術(shù)關(guān)鍵。探討外表面和深孔狹縫內(nèi)表面鍍膜的組織性能差異及其制約機制。通過模擬樣品和實物樣品的對比分析，重點考察內(nèi)表面鍍膜的均勻性和附著強度，據(jù)此提出強韌性與附著性完美結(jié)合的TiSiN硬質(zhì)薄膜類型及其應(yīng)用于復(fù)雜型腔的示范模型。 2100433B