文章來源：MaterialsViews

定向排列的纖維陣列，能賦予自身*的電學(xué)和光學(xué)等方面的特性，從而激發(fā)科研人員的廣泛研究。近年來，通過對傳統(tǒng)靜電紡絲工藝的改進(jìn)，科研人員已經(jīng)能夠針對大量微納米纖維進(jìn)行同時操縱而制備出有序的納米纖維陣列，然而卻始終無法保證纖維陣列的高度有序性，從而極大的限制了其在精密微電子和光電子器件等領(lǐng)域的應(yīng)用。為了彌補(bǔ)這種缺陷，需要開發(fā)新的制備工藝來實(shí)現(xiàn)對單根微納米線的定位生長與沉積。

近日，中科院半導(dǎo)體研究所超晶格國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室沈國震課題組與北京科技大學(xué)數(shù)理學(xué)院陳娣教授合作，設(shè)計出一種近場直寫技術(shù)，克服了傳統(tǒng)電紡纖維無序和不可控的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對單根微納米線的操縱，能夠在硬性基底和柔性基底上、大面積的制備高度有序的無機(jī)或有機(jī)微納米線。利用這種技術(shù)打印的鍺酸鋅微米線陣列可以按需求調(diào)控微米線的形貌、數(shù)目和沉積位置，進(jìn)而避免了對于制備的微納米線的二次操作。基于鍺酸鋅微米線的光電探測器件具有較低的暗電流（~10-12 A），并在360 nm的紫外光下表現(xiàn)出了高達(dá)4×103的開關(guān)比特性，同時還可以通過控制打印微米線的數(shù)目來達(dá)到調(diào)控鍺酸鋅光電探測器件的光響應(yīng)性能的目的，這對于實(shí)現(xiàn)器件電學(xué)性能的可控性提供了十分有利的條件，在光敏成像等電子器件方面具有極大的應(yīng)用潛力?；谶@種鍺酸鋅微米線陣列，該課題組制作了7×7陣列的圖案化的集成圖像傳感器，像素密度為10個/cm2。由于近場直寫過程中相鄰微米線之間的間距可調(diào)，因此可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對于像素密度的提高和圖案化傳感器件的種類，進(jìn)而在微電子器件和精密電子器件領(lǐng)域發(fā)揮一定的作用。這種半導(dǎo)體微米線集成打印技術(shù)結(jié)合電子器件的圖案化設(shè)計能力，在不遠(yuǎn)的將來能夠用于新型的柔性可穿戴式傳感器件、電子紡織品、晶體管和精密集成電路等領(lǐng)域。