Основы наноелектроники / Основы наноэлектроники / ИДЗ / Книги и монографии / Микро- и наноструктурированные материалы. Репортаж из пятого измерения (Третьяков), 2008, c.182

Вискеры (от англ whisker – волос, шерсть;

AIIIBV и AIIBIV с полупроводниковыми

«усы», неорганические волокна) – это

свойствами (GaN, ZnO, InSb). Несомненная

нитевидные кристаллы c диаметром от 1 до

перспективность этого направления связана с

10 мкм и отношением длины к диаметру

развитием химии и физики наносистем,

>1000. С точки зрения как фундаментальной

поскольку

упорядоченный ансамбль таких

науки, так и практики вискеры являются

нановискеров

может

рассматриваться

в

одним

из

наиболее

перспективных

качестве

системы

с

уникальными

кристаллических материалов

с

уникальным

оптическими

свойствами,

в

которых

комплексом свойств. Они, как правило,

проявляются квантовые эффекты («квантовые

имеют совершенное, почти идеальное

точки», «квантовые нити», в ряде случаев

бездислокационное строение, что исключает

такие системы рассматриваются в контексте

обычные

механизмы

пластической

дизайна «фотонных кристаллов»).

деформации и приближает их прочность к

В то же время до сих пор не существовало

теоретическому для данного вещества порогу.

воспроизводимых

и относительно

дешевых

Вискеры в десятки и даже сотни раз прочнее

способов получения вискеров с желаемыми

обычных

кристаллов,

они

обладают

функциональными

характеристиками

–

поразительной

гибкостью,

коррозионной

нелинейными магнитными и / или

стойкостью

и

кристаллографической

электрическими

свойствами,

а

также

анизотропией свойств. Получение «усов»

суперионной проводимостью, что, вообще

сверхчистых металлов и алмаза, нитевидных

говоря, явилось бы чрезвычайно важным

кристаллов

кремния

или

сверхпроводящих

шагом в области создания принципиально

вискеров Bi2Sr2CaCu2O8 стало классикой

новых типов кристаллических материалов. В

современной

химии

функциональных

большинстве случаев это связано с тем, что

материалов. Подобная необычная форма

на

данный

момент

не

существует

кристаллов интересна не только с точки

универсальной

методики

выращивания

зрения

исследования

механизма

ее

«усов» химически сложного состава.

образования, но и из-за своих специфических

Прогресс в микроэлектронике, медицине

физико-химических

характеристик,

что

и экологии во многом определяется уровнем

делает весьма актуальными любые новые

разработок

в

области

суперионных

исследования в этой области. Представляя

проводников. Вискеры, при наличии у них

собой одномерную кристаллическую систему,

особой

кристаллической

структуры,

вискеры могут найти широкий диапазон

обуславливающей

смешанную

электронно-

применений – от упрочняющих волокон до

ионную

проводимость,

возможности

устройств наноэлектроники.

интеркаляции – деинтеркаляции и высокой

Несмотря на то, что нитевидные

подвижности ионов во внутренних открытых

кристаллы известны более полувека, вискеры

полостях

структуры

(межслоевое

технически

используются

достаточно

пространство, туннели и пр.), могут быть

однобоко - в основном, как армирующие

использованы для создания электродных и

волокна. Подавляющее большинство из них

мембранных материалов нового поколения в

применяется

исключительно

для создания

силу

уникального

сочетания

выдающихся

конструкционных композитных материалов с

механических

свойств

и

суперионной

улучшенными

механическими

свойствами

проводимости.

К

достоинствам

(углеродные волокна, SiC, Al2O3), при этом

потенциальных

электродов из

нитевидных

объемы

производства

достигают

кристаллов

относятся

также

возможность

значительных величин. В последнее время

легкого придания желаемой формы и

развивается направление, связанное с

дешевизна. В целом, совокупности указанных

практическим

использованием

классических

требований удовлетворяют гибкие тканевые

кремниевых вискеров в качестве острий для

электроды, полученные из неорганических

атомно - силовой, магнито - силовой

волокон с туннельной или слоистой

микроскопии и АСМ для биологических

структурой, состоящие из элементов, легко

применений. Во всем мире наблюдается бум в

изменяющих свою степень окисления (в

создании одно и двухкомпонентных вискеров

частности, оксидов d-элементов).