據物理學家組織網8月21日(北京時間)報道,美國麻省理(lǐ)工學院(yuàn)的研究人員利用(yòng)電子束光刻技術和剝離過程開(kāi)發出無缺陷半導體納米晶體薄膜(mó)。這是一種很有(yǒu)前途的新材料,可廣泛應用並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》雜誌網絡版上。
半導體納米晶體(tǐ)的大小決定(dìng)了它們的電子和光學性(xìng)質。但(dàn)想通過控製納米晶體在表麵上的布置,形成具有均勻結構的薄膜卻十分(fèn)困難。典型的納米晶體薄膜一般都有能限製自(zì)身效用的裂縫(féng),使得科研人員無法測量這些材料的(de)基(jī)本特性。
此次製成的無缺陷薄膜的導電率約為傳統方法製成的有裂縫(féng)薄膜(mó)的180倍。科學家稱,這一製造方法還能應用於矽表麵(miàn),製成30納米寬的薄膜。其訣竅在於使薄膜結構變得均勻,緊貼在二氧化矽基座上(shàng)。這能通過在納米晶體層沉積於矽表麵之前,將稀薄的聚合物(wù)層覆蓋在表麵上實現。據推測,納米晶體表麵上(shàng)細小的有機分(fèn)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(shēng)產出的納米薄膜能發出不可見的紅外光。但基於這種(zhǒng)係統的工作十分單調,因為每次微調都需要進(jìn)行耗時頗長的電子顯微(wēi)鏡檢查。而(ér)當(dāng)成(chéng)功獲取(qǔ)能發出(chū)可見光的(de)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(jí)使納米薄膜低於光學顯微鏡的(de)分辨率限(xiàn)製,納米晶體(tǐ)亦可作為一個(gè)光源,使它們變得可(kě)見。
研究人員表示,這種(zhǒng)納米晶體薄膜(mó)可以得到多種應用。因為它們不僅(jǐn)能發(fā)光,也能吸收多種顏色的(de)光(guāng)。這有助於(yú)形成高分(fèn)辨率顯示器屏幕(mù)上的發光像素,或是製成新類型的高效、廣譜太陽能電池。同時,這(zhè)種材料還(hái)可被用於開發(fā)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(xuǎn)係統或是醫藥(yào)檢(jiǎn)測(cè)設(shè)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。
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