单晶硅纳米阵列的制备及其应用(5)
1.3 硅纳米线的应用及展望
目前应用于电路集成的微电子技术的硅体材料在尺寸上已经达到了极限，英特尔公司认为现在微电子技术中普遍使用的硅体材料在尺寸上打到22nm将无法再进一步微型化，目前使用的微电子技术将无法满足新时期的电路集成化要求。未来的电子集成技术是纳米电子技术的辉煌时代，由于硅材料与目前的电子电路技术相容性比较好，硅纳米线由于具有不同于宏观体材料的物理性质，量子效应明显，具有比宏观硅体材料更高的电子迁移率，硅纳米线的制备及应用将迎来他的新时代。英特尔公司的技术与生产部门研发主管金•大卫（Ken David）表示：以后的集成电路的关键技术是如何提高晶体管的电子迁移率。同时，由于硅半导体材料具有比化合半导体纳米材料更好的物理化学稳定性、电子传输特性以及更较低的场发射开启电压，因此经过高端的物理和化学工艺处理的硅纳米线将具有更加优异的电学、光学性能，掺入相应的杂志原子，改变其导电类型，利用这种技术制备成的硅纳米线所制备光电器件性能会更加优异。
现阶段已经在逻辑电路和计算器、太阳能电池、传感器、场效应器件等领域具有一定的应用。随着科学技术不断的发展和进步，硅纳米线制备、掺杂、测量技术进一步发展，硅纳米线可以使用在纳米器件的集成技术中，人类可以使用硅纳米线成功的制备出更加微型化的纳米电子计算机。
1.3.1 场效应晶体管
场效应晶体管是集成电子器件的基础元器件，晶体管的电子迁移率、尺寸以及掺杂纳米线的化学稳定性都将影响整个集成电路的工作，未来集成电路更加向微型化发展，决定组成其核心不见的晶体管电学性能进一步提高的同时，体积还将向更加微型化方向发展。硅纳米线正好具有这一特点，所以硅纳米线是最有发展前途的半导体纳米材料，当前制备纳米晶体管最友好的方法是在硅微米互补金属-氧化物=半导体（CMOS）晶体管基础上，采用新的纳米技术进行革新，制备基于硅纳米线的性能优良场效应晶体管（FET）。[15]
1.3.2 纳米生物传感器
纳米生物传感器是一种新的学科交替发展而形成的新技术，其主要程序是采用了物理化学的方法制备出取向较好，尺寸均匀的硅纳米线；利用生物化学技术固定生物酶，或者利用硅纳米线的电子传输特性监测生化的氧化还原反应中的电子得失情况，通过外电路的电流变化来实现生物传感的作用。纳米材料具有很大的表面积、高表面活性、对周围环境如温度、光、湿气等环境因素的敏感度高，外界环境的改变会迅速引起表面或界面离子价态电子输运的变化，利用其电阻的显著变化可作成传感器，具有响应速度快、灵敏度高、选择性好等特点。硅纳米线生物传感器具有较高的灵敏度，这是因为硅纳米线具有较大的表面体积比，可以实现和化学反应环境的充分接触，硅纳米线的电子传输特性明显好于硅体材料。
1.3.3 太阳能电池
当今能源问题已经演化成为世界性的问题，如果能够将太阳能储存起来用来解决人类充分的利用，无疑是一个最好的办法，美国已经成功利用硅纳米线制备出太阳能电池用来发电。[16]
硅纳米线是未来科技发展的热点材料，未来的电子设备将更加轻巧化和便利化，这需要进一步微小化器件的尺寸；利用硅纳米线制备出的传感器具有更高的监测性能，可以应用在医疗卫生和食品等方面；利用硅纳米线制备的太阳能电池也是解决人类未来能源矛盾的有效途径。我们可以看出硅纳米线还应该具有很多的潜在应用价值，随着科学技术的进一步发展，还会有很多的应用技术。
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