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美開發出無缺陷半導體納米晶體薄膜

日期:2012-8-22
美國麻省理工學院的研究人員利用電子束光刻技術和剝離過程開發出無缺陷半導體納米晶體薄膜。這是一種很有前途的新材料,可廣泛應用并開辟潛在的重點研究領域。相關報告發表在近期出版的《納米快報》雜志網絡版上。
半導體納米晶體的大小決定了它們的電子和光學性質。但想通過控制納米晶體在表面上的布置,形成具有均勻結構的薄膜卻十分困難。典型的納米晶體薄膜一般都有能限制自身效用的裂縫,使得科研人員無法測量這些材料的基本特性。
此次制成的無缺陷薄膜的導電率約為傳統方法制成的有裂縫薄膜的180倍??茖W家稱,這一制造方法還能應用于硅表面,制成30納米寬的薄膜。其訣竅在于使薄膜結構變得均勻,緊貼在二氧化硅基座上。這能通過在納米晶體層沉積于硅表面之前,將稀薄的聚合物層覆蓋在表面上實現。據推測,納米晶體表面上細小的有機分子亦能幫助它們與聚合物層相結合。
在研究的最初階段,科研人員生產出的納米薄膜能發出不可見的紅外光。但基于這種系統的工作十分單調,因為每次微調都需要進行耗時頗長的電子顯微鏡檢查。而當成功獲取能發出可見光的半導體納米晶體圖案時,意味著研究團隊能夠大幅加快開發新技術的速度。即使納米薄膜低于光學顯微鏡的分辨率限制,納米晶體亦可作為一個光源,使它們變得可見。
研究人員表示,這種納米晶體薄膜可以得到多種應用。因為它們不僅能發光,也能吸收多種顏色的光。這有助于形成高分辨率顯示器屏幕上的發光像素,或是制成新類型的高效、廣譜太陽能電池。同時,這種材料還可被用于開發針對少量特定生物分子的高敏度探測器,例如作為毒素篩選系統或是醫藥檢測設備等。另外,這種技術的成功也開啟了有關電子在納米晶體薄膜內如何移動的新研究,此前這一直被視為學界的一大難題。(來源:中國科技網)
 
 

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