依據(jù)研究課題對未來社會可能產(chǎn)生影響的重要程度，美國《科學(xué)》雜志在2006年5月出版的科技新聞中，把納米線研究列在物理學(xué)研究5個熱點(diǎn)中的第二位，以探索“小尺度”下物質(zhì)變化規(guī)律與新奇性質(zhì)為課題的納米線研究已引起了各國的高度重視。近日，由北京大學(xué)教授俞大鵬、馮孫齊、徐軍、薛增泉、奚中和研究小組承擔(dān)的“功能準(zhǔn)一維半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)與物理研究”，榮獲2007年度國家自然科學(xué)獎二等獎，名列“物理與天文”學(xué)科組第一位。該項(xiàng)目組在硅納米線新制備方法研究、開拓氧化物納米線研究新領(lǐng)域以及納米線生長機(jī)理與物理性質(zhì)等方面，做了一系列開創(chuàng)性的研究工作。
　　功能準(zhǔn)一維納米線是一種非常獨(dú)特的低維納米結(jié)構(gòu)，它不僅是電荷輸運(yùn)的最小載體，也是構(gòu)造復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)與納米器件的理想基元。俞大鵬告訴記者，納米線材料不僅是研究小尺度世界科學(xué)規(guī)律的理想研究對象，也有可能在新概念納米光電器件工業(yè)、解決日益嚴(yán)重的能源危機(jī)等方面發(fā)揮重大作用?，F(xiàn)代計算機(jī)芯片的核心元件之一是基于硅材料的三極管，主要利用光刻方法制備。“隨著加工三極管特征線寬的尺度不斷減小，傳統(tǒng)的自上而下的光刻技術(shù)由于加工的物理極限以及成本等方面的限制，即將走到盡頭?！睋?jù)俞大鵬介紹，在英特爾公司規(guī)劃的半導(dǎo)體未來技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖中，期望把納米線、納米管作為計算機(jī)器件的重要組成基元應(yīng)用于新一代計算機(jī)技術(shù)，從而大大提高計算機(jī)的運(yùn)算速度和功能，同時大大縮小計算機(jī)的體積；三星集團(tuán)正在研制基于納米線、納米管陰極材料的高質(zhì)量圖像顯示技術(shù)等。利用納米線巨大的比表面效應(yīng)等，可能獲得高效太陽能電池等。俞大鵬說：“當(dāng)器件尺寸小到一定程度時，量子效應(yīng)會占主導(dǎo)作用,為設(shè)計新概念量子器件提供了可能?！闭劦郊{米線的前景，這位國家杰出青年科學(xué)基金獲得者、教育部最高人才計劃---“長江學(xué)者與創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”計劃的學(xué)術(shù)帶頭人格外興奮。

　　俞大鵬項(xiàng)目組在1998年前后，與哈佛大學(xué)同時獨(dú)立地用脈沖激光高溫沉積法獲得了高品質(zhì)的納米硅量子線，這對于微電子加工技術(shù)已達(dá)到物理極限的今天具有重要意義。他們還創(chuàng)新性地利用物理蒸發(fā)的方法制備硅納米線，成功制備了宏觀量的硅納米線。這種基于氣相輸運(yùn)的物理蒸發(fā)方法設(shè)備簡單、便宜，便于控制、推廣等，被著名材料科學(xué)家、原第三世界科學(xué)院院長C.N.R.Rao教授稱之為“制備納米線最普適的方法之一”。著名納米科技專家、哈佛大學(xué)教授Lieber也稱俞大鵬是“國際上運(yùn)用激光蒸發(fā)、簡單物理蒸發(fā)方法制備硅納米線的領(lǐng)導(dǎo)者”。

　　硅作為現(xiàn)代微電子領(lǐng)域的重要材料目前已被廣泛應(yīng)用，“從這方面來說，硅是幸運(yùn)的，但是硅也是一個先天不足的材料，因?yàn)樗床荒馨l(fā)光，也不能傳導(dǎo)光波，而且容易被氧化。”俞大鵬介紹說。氧化物半導(dǎo)體材料具有其他化合物半導(dǎo)體材料所不具備的性質(zhì)，其獨(dú)特的耐高溫、抗氧化、具有較寬的禁帶、特殊的透明、壓電特性、氣敏傳感特性等物理性能，受到跨學(xué)科領(lǐng)域的極大關(guān)注。該項(xiàng)目組隨后把納米線制備概念拓展到了廣泛的氧化物納米線體系。1998年，俞大鵬項(xiàng)目組在國際上第一次制備出了SiO2

　　納米線，并預(yù)言這種直徑僅幾十納米的SiO2納米光纖將是研究光波在小于其波長的納米光學(xué)介質(zhì)中傳播現(xiàn)象的理想研究對象。5年后，哈佛大學(xué)的研究者從實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了上述預(yù)言，發(fā)現(xiàn)SiO2納米光纖的確是超低損耗的光波導(dǎo)傳播的理想介質(zhì)。俞大鵬項(xiàng)目組還在國際上第一次制備出GeO2納米線、第一次制備出Ga2O3納米線，并且成為最早利用物理蒸發(fā)金屬Zn源制備ZnO納米線的研究小組。

　　俞大鵬項(xiàng)目組還為人們揭示了納米線為什么會沿一維分析擇優(yōu)生長的秘密，以及開展可控生長所應(yīng)該具備的條件；通過對納米線的發(fā)光、場發(fā)射等物理性質(zhì)的系統(tǒng)研究，為人們展示了納米線獨(dú)特的物理性質(zhì)，為開展納米器件研究提供了物理基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)，將納米線的研究不斷引向深入?！凹{米線雖然是很小的尺度，在未來它卻蘊(yùn)藏著深刻的科學(xué)內(nèi)涵和巨大的能量。”俞大鵬說。