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會發光的碳奈米管

科景_96
・2011/02/08 ・1112字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 573 ・九年級

Original publish date:May 10, 2003

編輯 Agape 報導

IBM的科學家繼碳奈米管場效電晶體之後﹐利用類似的結構﹐開發出會發光的碳奈米管元件。

在現今奈米科技的熱潮中﹐碳奈米管可算是其中的明星之一。經過科學家們的創意與努力﹐碳奈米管的研究已經被應用在如場效電晶體﹑電子顯微鏡X光源生物電子元件﹑,溫度計等方面。在本期的Science雜誌中﹐IBM Thomas J. Watson實驗室的J. A. Misewich與其同事們﹐發表了只要通以電流﹐就會自行發光的碳奈米管元件。

在一般的發光元件中﹐其機制是在元件中﹐透過電子與電洞結合所釋放的能量﹐經由光子的形式而發光。被廣泛使用的發光二極體﹑半導體雷射等的發光機制﹐都屬於這一類。然而﹐Wisemich等人的碳奈米管元件﹐卻是利用金屬與碳奈米管之間所形成的Schottky barrier﹐來決定通入電流時﹐所注入碳奈米管的帶電粒子是電子還是電洞。

Wisemich的元件﹐基本上仍是一個三極的場效電晶體結構(見附圖)。他們首先是將直徑約為1.4nm 的碳奈米管﹐以溶液盛裝﹐隨機地散佈於長有150nm 二氧化矽的p-type矽晶圓上。接著利用蝕刻與lift-off的方式﹐製造源極與閘極的金屬接線圖案﹐然後將50nm的鈦蒸鍍上去。之後將整個元件在氬氣中﹐以攝氏850度的溫度退火(anneal) 。他們發現﹐利用這樣的製程﹐可以形成較窄的鈦-碳奈米管的接面。最後﹐於室溫下鍍上10nm的二氧化矽﹐並且先後分別在forming gas(通常為95%氮氣+5%氫氣)( 攝氏400度) 與氬氣(攝氏700度)中加熱30分鐘與2分鐘。

這樣的元件﹐在對源極與閘極通以不同極性的電流時﹐Misewich等人觀察到紅外光波長(>0.8um)的發光現象。其頻譜亦涵蓋了1.5um波長的光﹐這個波長正是目前光纖通訊中所廣泛使用的。Misewich等人所製造的元件﹐與傳統半導體發光元件不同﹐並沒有使用攙雜質(doping) 來製造電子或電洞的區域。一切都是由金屬-碳奈米管結面的特性來決定﹐如此使相關製程較為簡單。此外﹐這樣的碳奈米管元件發出的光波長﹐受到其能帶﹑也就是奈米管直徑的影響。所以透過製造不同直徑的碳奈米管﹐就可以調整所發光的波長。

目前﹐Misewich等人正在著手研究嘗試使用不同的二氧化矽層厚度﹑以及開發其它適合的材料﹐看看是否能增進元件的發光效率。電腦巨人IBM在這波奈米風潮中﹐下一步會帶來什麼樣的突破﹐就讓我們拭目以待。

<附圖﹕碳奈米管發光元件結構示意圖>
http://physicsweb.org/objects/news/7/5/3/nanotube-light.jpg ” border=”0″>

原始論文:

PhysicsWeb: Carbon nanotubes light up, May 2 (2003)

Electrically Induced Optical Emission from a Carbon Nanotube FET, J. A. Misewich et al., Science 300, 783 (2003)

參考來源:

本文版權聲明與轉載授權資訊:

  • [Sep 08, 2005] 你也可以做的奈米碳管薄片
  • [Apr 25, 2005] 最細的水管-碳奈米管
  • [Apr 16, 2005] 像液晶的碳奈米管


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    好發於年輕人及長者——「何杰金氏淋巴瘤」,新型標靶藥物提升治療成效、降低副作用

    careonline_96
    ・2022/05/17 ・1890字 ・閱讀時間約 3 分鐘

    惡性淋巴瘤每年新增病例將近三千人,其中何杰金氏淋巴瘤佔約 10%,治療以化療為主,但以年長患者為例,除了必須承受一定的副作用,可能導致治療中斷外,更需要留意肺纖維化、肺毒性等不可逆的影響。對何杰氏淋巴瘤患者而言,在一線選擇療效好且副作用較小的治療方式,一直是治療上努力的目標,今年通過健保擴大給付用於一線治療的新型抗體藥物複合體標靶藥物,不僅能提升何杰金氏淋巴瘤患者治療成效、大幅降低副作用困擾,並減輕患者經濟負擔,對患者而言是一大福音。

    何杰金氏淋巴瘤,好發族群較特殊

    惡性淋巴瘤每年新增病例將近三千人,且人數逐年上升中,淋巴瘤初步分為何杰金氏淋巴瘤與非何杰金氏淋巴瘤,兩者的比率約為一比九;其中又以何杰金氏淋巴瘤的好發族群最為特殊,發生率高峰分別落在二十至三十五歲年輕族群,以及六十至七十歲以上長者共兩大族群。

    臺中榮民總醫院血液腫瘤科滕傑林醫師表示,何杰金氏淋巴瘤病程發展較非何杰金氏淋巴瘤來得緩慢,頸部淋巴結腫大是主要特徵,若腫塊摸起來較硬、且不痛也不太會移動,則須特別留意,並建議患者進行切片做最終確認。至於常見的發燒、體重減輕、莫名發癢等症狀,則較常在非何杰金氏淋巴瘤患者身上發生。

    不可逆的肺部纖維化,化療最令人擔心的副作用

    「可以治好嗎?藥物會有副作用?」被宣布罹癌的患者不只緊張,更擔心治療成效及副作用。滕傑林醫師補充,何杰金氏淋巴瘤的治癒率相對較高,但以主流的化學治療為例,副作用幾乎很難完全避免,常見如:白血球低下、噁心、嘔吐以及掉髮;而其中最需要擔心的,則是需要長期觀察因副作用而產生對肺部的影響,像是肺部纖維化及肺毒性等,雖然臨床上不常碰到,但一旦發生在患者身上便無法逆轉,也將造成不可彌補的傷害。

    新型抗體藥物複合體標靶藥物,提升治療成效、降低副作用

    由於何杰金氏淋巴瘤年長患者的身體耐受度較低,常因無法承受標準劑量化療的副作用而容易導致治療中斷,新型藥物抗體複合體標靶藥物的出現,將有效改善過往治療的困境。

    根據研究指出,新型標靶治療提前於一線使用,相較於傳統化療的五年疾病無惡化存活比率提升近一成,治療成效顯著優異且穩定,並減輕以往化療可能會有的藥物毒性,提供患者有力的治療新選擇。此外,新型標靶藥物更於今年初擴大健保給付晚期何杰金氏淋巴瘤患者於一線使用,嘉惠許多患者獲得創新治療,減輕不少家庭的經濟負擔。

    滕傑林醫師進一步說明,新型藥物抗體複合體標靶藥物就像一顆包了藥的"精靈炸彈",前端接上 CD30 標靶,會附著在有 CD30 表現的癌細胞表面,藉此精準殲滅癌細胞,避免發生化療可能對患者產生全身性影響,傷害正常細胞。

    治癒率高、治療選擇多,病人勿輕言放棄

    一名六十多歲罹患何杰金氏淋巴瘤的女性患者,最初接受傳統化療經歷白血球下降、掉髮等副作用,好不容易撐過來,卻成為少數復發的病人,心情也因此極為低落。經醫生的建議下,患者決定再給自己第二次機會,改用新型藥物抗體複合體標靶藥物治療後,至今兩年多的時間內皆無復發狀況,之前化療導致的掉髮也已消失,整體健康狀況維持得相當不錯,患者也重拾原本的生活步調。

    「如果人生終究會得到一種癌症,何杰金氏淋巴瘤不是一個壞的選擇,因為它是治癒率極高的癌症」,滕傑林醫師分享自己平時會這樣跟病人說明,他也強調現在有新型 CD30 標靶治療能提高治癒機會,無論用在一線或復發患者,都能發揮良好的治療效果,再加上目前健保已逐漸擴大給付條件,呼籲患者千萬不要放棄,積極面對才是戰勝這場抗癌比賽的不二法門。


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