量子点再迎新突破:实现高分辨率沉积及图形化
作者:欧宝电竞 发布时间:2022-05-03 00:13
本文摘要:自20世纪80年代科学家明确提出量子点(QuantumDot,QD)概念以来,量子点作为一种零维闪烁半导体纳米结构,因其量子容许效应展现出出有窄带光致发光特性更有了大批研究者的兴趣。研究者称之为量子点材料未来将会用作光电器件领域如太阳能电池、晶体管以及闪烁器件等。 然而,至今量子点技术仍然没构建普遍的商业化应用于。其中,仅次于的瓶颈在于无法构建基底上大范围、高分辨率的量子点沉积及图形化。

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自20世纪80年代科学家明确提出量子点(QuantumDot,QD)概念以来,量子点作为一种零维闪烁半导体纳米结构,因其量子容许效应展现出出有窄带光致发光特性更有了大批研究者的兴趣。研究者称之为量子点材料未来将会用作光电器件领域如太阳能电池、晶体管以及闪烁器件等。  然而,至今量子点技术仍然没构建普遍的商业化应用于。其中,仅次于的瓶颈在于无法构建基底上大范围、高分辨率的量子点沉积及图形化。

  近日,来自韩国科学技术研究院(KIST)的Joon-SuhPark等研究者明确提出利用传统光刻(Photolithography)技术融合静电辅助层层装配(LbL)技术,构建了多色、高分辨率、大范围的量子点沉积和图形化技术,突破了当前量子点技术实用化瓶颈。  该研究结果公开发表于10月11日《NanoLetter》杂志。

  4英寸石英晶片上利用量子点沉积再现1967年安迪沃霍尔(AndyWarhol)创作的玛丽莲梦丝(MarilynMonroe)艺术画。图片来源:Parketal.2016AmericanChemicalSociety  虽然目前有数多种量子点沉积及图形化技术,然而由于量子点类似的性质,如低分子量,使得冷却沉积技术无法实施。

并且,这些方法不能在高分辨率与大范围沉积之间自由选择折衷处置。  新型多色、高分辨率、大范围量子点图形化技术。(a)量子点图像化技术:光刻技术与静电辅助层层装配技术。

(b)405nm激光唤起下的多色量子点图形化。(c)紫外灯唤起下的4英寸晶片上玛丽莲梦丝。

图片来源:DOI:10.1021/acs.nanolett.6b03007  光刻技术(Photolithography)是一种高分辨率、批量简化的图形化技术。然而,由于量子点亲水性涂层的特性,传统光刻技术中用于的有机化学试剂有可能会破坏并沉淀量子点。

  如何既能利用传统光刻技术,又能不损毁量子点本身呢?Park团队对量子点涂层展开亲水性标记,如此一来,光刻过程中量子点将会遭到有机溶剂中沉淀。  此外,研究者还使用电荷基底,利用量子点与电荷基底之间的静电引力辅助量子点的层层装配(LbL)过程,构建多色、大范围量子点沉积。  研究者正是将光刻技术与层层装配技术融合一起,大大反复展开光刻和装配过程,构建多色、高分辨率以及大范围均匀分布的量子点沉积。

  Park称之为:我们明确提出的新型量子点图形化技术能与传统半导体生产过程互为相容,未来将会解决问题业界的难题。相对于有机材料,量子点在曝露于外界水氧环境时具备更为平稳和可信的特性,其应用于适当也不会比有机材料当前的应用于更加普遍,比如显示器、光电探测器、光电晶体管以及太阳能电池等等。  为了检验该新型量子点沉积技术的实用化潜力,研究者利用白、蓝、紫、朱四种颜色的量子点,在4英寸石英晶片上用量子点沉积图形化再现了艺术家安迪沃霍尔(AndyWarhol)1967年创作的玛丽莲梦丝(MarilynMonroe)艺术画。

  多彩、高分辨的玛丽莲梦丝证明了该技术需要构建多色、高精度、大范围光电表明效果。  未来,研究者计划之后研发新的量子点图形化技术更进一步提高量子点光电表明效果。  Park称之为:利用这种方法,需要优化量子点发光二极管(QD-LED)结构,增大QD-LED的尺寸,并且取得更高的能量效率以及更加高分辨率的表明效果,最后不会研发出有一片式、多波长唤起的光电探测器。


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