超硬材料網(wǎng)

　　美國麻省理工學院的研究人員利用電子束光刻技術(shù)和剝離過程開發(fā)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(fā)表在近期出版的《納米快報》雜志網(wǎng)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(zhì)。但想通過控制納米晶體在表面上的布置，形成具有均勻結(jié)構(gòu)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(tǒng)方法制成的有裂縫薄膜的180倍。科學家稱，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(jié)構(gòu)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(xiàn)。據(jù)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(jié)合。

　　在研究的最初階段，科研人員生產(chǎn)出的納米薄膜能發(fā)出不可見的紅外光。但基于這種系統(tǒng)的工作十分單調(diào)，因為每次微調(diào)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(fā)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(fā)新技術(shù)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(fā)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(fā)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(fā)針對少量特定生物分子的高敏度探測器，例如作為毒素篩選系統(tǒng)或是醫(yī)藥檢測設備等。另外，這種技術(shù)的成功也開啟了有關電子在納米晶體薄膜內(nèi)如何移動的新研究，此前這一直被視為學界的一大難題。