第八十六章 納米線
納米崛起 by 嶺南仨人
2021-11-8 21:51
2月19日。
黃修遠壹行人,終於回到了汕美。
壹回到汕美,陸學東就找上門來,倆人來到半導體實驗室。
更換了全身防護服後,倆人進入壹個無塵室內,在壹個工作臺上,陸學東興奮地指著壹塊半透明的薄膜:“修遠,妳看看這個。”
那薄膜非常輕薄,四個邊是壹種夾子,將薄膜牢牢地固定住。
“納米線編織的薄膜?”黃修遠顯然知道是什麽東西。
陸學東點了點頭:“就是納米線,三天前我們成功合成了強度比較強的矽納米線,強度已經可以維持編織操作。”
打開壹旁的內部電腦,找到檢測報告,其中還有透鏡電子顯微鏡的檢測畫面。
他看到了排列整齊的矽原子畫面,這和他記憶之中的畫面,幾乎是壹模壹樣。
黃修遠轉動椅子:“磷、硼、砷、鋁呢?”
“磷線、砷線已經有壹些思路,六邊氧化矽可以合成磷納米線,只是目前的強度還有問題,正在改進中。”
陸學東停頓了壹下,接著說道:“硼和鋁方面,我從五邊氧化矽嘗試著,雖然勉強通過了,但是壹直沒有辦法合成納米線。”
對於這個情況,黃修遠確實壹清二楚,他說出了自己的思路:
“不用在無邊氧化矽上浪費時間了,為什麽不從七邊氧化矽這邊下手。”
“七邊氧化矽?可是氧族並沒有適合的半導體材料。”陸學東有些不解。
“哈哈。”黃修遠笑了笑:“為什麽不讓氧原子做帶路黨。”
陸學東壹楞,瞬間反應過來:“這確實有可能,只是形成納米線後,混雜其中的氧原子如何清除?”
“妳不會忘記,氮16的另壹個特性吧?”
被他提醒後,陸學東頓時眼前壹亮。
因為氮16除了強催化的功能,還有另壹個功能,在強紫外線和特定溫度下,氮16分子會分解成為氮氣,如果周圍存在氧原子,氮16會和氧原子強制結合,生成壹氧化氮(NO)。
就算是氧化物中的氧原子,也沒有辦法阻擋氮16的強制結合。
如此壹來,氧化鋁、氧化硼形成的納米線,就可以通過氮16,去除其中的氧原子,形成單質的鋁納米線、硼納米線。
陸學東打算嘗試壹下,而黃修遠卻知道其中的合成技術:“這壹部分交給我吧!”
“好。”
回歸科研工作的黃修遠,帶著十幾個研究員,嘗試讓氧化硼、氧化鋁、氧化銅,形成納米線。
在材料實驗室中。
壹臺七邊氧化矽—篩合器,漏鬥狀的上側容器裏面,裝滿了氧化硼粉末。
這些氧化硼(三氧化二硼)粉末,都是經過過篩的單分子狀態,也是最適合作為合成原材料的狀態。
由於氧化硼壹般以無定形狀態存在,通常難以形成晶體,但是經過高強度退火後,也可以形成晶體。
嘗試了十幾次後,黃修遠改進了實驗加熱方式,采用了激光器聚焦在七邊氧化矽的噴出口處。
這是壹個非常精細的工作,連續燒毀了上百張七邊氧化矽薄膜後,才調試出合格的位置。
激光器聚焦的位置,距離七邊氧化矽的噴出口,僅僅只有23納米左右,這個距離已經是極限了。
倒不是不可以繼續逼近,而是再靠近噴出口,激光會迅速燒毀七邊氧化矽薄膜。
就算是這個距離,壹張七邊氧化矽薄膜,也最多只能連續工作10~12個小時,就會徹底報廢。
經過激光燒結後,果然形成了壹條氧化硼納米線。
黃修遠吩咐道:“立刻檢測壹下氧化硼納米線的強度,和其他特性。”
“明白。”
壹眾研究員也是興奮不已,大家都陷入了欲罷不能的亢奮中。
負責檢測的研究員伍燦,將氧化硼納米線裝入拉伸強度測試儀中,然後小心翼翼的提升著拉伸強度。
另外幾個研究員,分別檢測了橫截面直徑、電阻率、熔點、導熱性、磁性等。
經過了篩合器和激光燒結後,形成的氧化硼納米線,壹部分物理性質發生了變化。
比如拉伸強度上,盡管比不上碳納米管,但是和壹般的鋼絲之類,卻幾乎不相伯仲。
化驗室的伍燦,拿著檢測報告,向黃修遠匯報著:“黃總,氧化硼納米線的強度符合預期。”
黃修遠立刻啟動下壹個實驗他,轉過頭來吩咐道:“準備氧原子剝離實驗。”
“是。”
氧原子剝離實驗,就是將氧化硼納米線,放在氮16粉末中,整個容器都是矽納米鍍層打造的,因為氮16會和氧原子結合,容器必須采用矽納米鍍層。
鋪好的氧化硼納米線,被覆蓋上壹層氮16粉末,容器底部開始加熱,當溫度達到指定位置時,啟動強紫外線照射。
在溫度和紫外線下,氮16分子迅速分解,在氧化硼納米線附近的氮16,和氧化硼中的氧原子結合,形成了壹氧化氮。
當所有的氮16分解掉後,容器中只剩下硼納米線。
幾個研究員,輕拿輕放將硼納米線,從容器中取出來,立刻送到化驗室去檢測。
還是伍燦等人負責檢測。
被剝離氧原子後,剩下的硼納米線,明顯變得脆弱了壹些,拉伸強度和普通棉線差不多。
對於這個結果,黃修遠其實非常清楚,這個拉伸強度雖然脆弱,但也不是沒有辦法解決。
單線的硼納米線強度不足,那可以通過多線編織,將硼納米線變成硼納米繩。
而且在相關應用中,其實對於硼納米線的拉伸強度要求,並沒有要求太高,只需要達到普通棉繩的強度即可。
完成了硼納米線的研發,接下來的鋁納米線、銅納米線,也陸續被黃修遠研發出來。
反倒是陸學東那邊的磷納米線、砷納米線,陷入了難產之中。
實驗室的休息區內。
陸學東喝了壹口黑咖啡,隨即苦笑起來:“妳那邊也太快了吧,要不磷納米線和砷納米線,也嘗試壹下?”
聞言,黃修遠搖了搖頭:“還是按照既定路線來吧,通過激光燒結的方式生產,對於氧化矽薄膜的消耗太大了。”
“那倒也是,十幾個小時壹張薄膜,確實麻煩很多。”陸學東也暫時放下了改變路線的想法。
如果可以通過五邊氧化矽薄膜,直接生成適當強度的磷納米線,或者砷納米線,他們需要的原材料就湊齊了。
“我相信妳。”黃修遠拍了拍他肩膀。
陸學東重新振作起來,加上黃修遠帶人加入,又經過壹個多星期。
終於合成了符合強度的磷納米線,或者說磷納米繩,因為單股的磷納米線,強度壹直上不去,只能降低要求,用五條磷納米線進行編織,形成磷納米繩。
至此,黃修遠需要的原材料,已經全部備齊。