哈佛主页介绍黄昱校友(9412)的研究成果

(编者注:哈佛大学的主页在年前以显著位置介绍了我校校友黄昱的研究

工作及取得的成果。现请专业人士翻译后刊登于下,以飨广大校友及关心

我校的朋友们。我们祝愿科大校友在各自的岗位上不断获得可喜成果,也

盼望将这些成果告诉我们,让我们共同为科大而骄傲。)

《由分子组建电路》

在微电子领域,科学家已经能成功的制作极微小的分子线,其宽度只有用分子大小来测量。但是如何把这些微小的线组装成应用电子器件,其过程不仅要价格合理,而且要容易组装,仍是目前急需要解决的问题。

哈佛大学博士生黄昱的研究课题为解决此问题提供了成功的答案。

黄昱是哈佛大学化学系LIEBER教授组的研究生,她成功的利用液体流向的动力将这些无数的且小到只有十亿分之一米的分子线排列成约毫米级的长度,再通过改变液体流动方向,使其互相交错的排列成为电路。这项工作为制作复杂的微电子仪器奠定了基础。

此创造性的研究使她成为了2002 年学院发明奖六名获奖者之一。 这也是LIEBER组中在过去两年中第二名获得该奖者。(译注: 第一名获奖者是段镶锋,他于是2001年获得该奖。段镶锋也是中国科大的学生,原9212班的同学。为他赢得该奖的工作包括:他成功的发明了广而适用的化合物半导体纳米线的合成方法,并且利用这些纳米线首先成功的示范了纳米级的单一电子器件的制作。)此奖是由(美国)国家著名发明家协会资助, 以资认可那些在科学领域中最优秀的科学研究。

黄昱的工作曾于2001 年被“科学”杂志評为2001 年十大科研突破。 为电子仪器进一步精巧化迈进了一步。在过去的十年中,提高计算机的运行能力主要依赖于把越来越多的电路组装到芯片上,这意味着电子器件尺寸越来越小, 其组装程序也越来越困难。

黄昱及其纳米届同行的研究工作是试图用纳米级的电子线——一种本身就很微小的部件——来组装电路和电子器件。 他们的工作不仅能使计算机的运行能力远远超过目前的工作负荷, 而且由于体积极小,很可能成为下一代的精密仪器的组成部分。以前的研究人员曾用直接操作技术和电场的方法将这些纳米级的电子线互相交错起来,但是黄昱的技术具有省钱、省时和可大面积运用的优点。

按照黄昱的操作程序,她先由硅、磷化镓、氮化镓等为原料的纳米线分散在乙醇溶液中,然后使这些溶液流过微细孔道,这些纳米线随着液体的流动方向而排列成统一方向层次(就象原木在河流中顺着水流方向排列成行一样)。液体流动得越快,其排列就越整齐。然后通过改变液流的方向使另一层的纳米线排列在与第一层不同的方向上。这样一来就形成了互相交错的电路结构。

黄昱说,我们对此项发明感到十分兴奋。

黄昱于中国科学技术大学毕业后即来到哈佛大学继续深造,至今已有三年了。她对于科研一向十分感兴趣,而对于纳米领域发生兴趣是当年科大教授引导的结果。

目前已有几家公司对此项研究表示兴趣。曾与LIEBER组合作的INTEL(英特尔公司)已对这项LIEBER教授所称的“下下下一代的芯片”感兴趣。但是LIEBER教授说,将该制作程序引用到任何芯片技术中至少还需要十年时间…… LIEBER教授说,目前比较实际的是将此技术用于制作生物探针,以区分不同的分子。此探测仪可用于对疾病的测试,或者用于检验药品及血液的纯度。

黄昱认为将来外科医生可用此纳米探针在单一细胞上做手术。或者可用此技术在隐形眼镜上装上很小的屏幕,使佩戴者可以直接在眼镜上看电视。

能用这些微小的事物作这么多的事真是太奇妙了,黄昱说。