已找到將納米晶體組裝成光電元件的方法

納米晶體指納米尺寸上的晶體材料，或具有晶體結(jié)構(gòu)的納米顆粒，具有很重要的研究價(jià)值，并且納米晶體制作的光電池具有便宜高效的特點(diǎn)。而據(jù)外媒報(bào)道，澳大利亞科學(xué)家開發(fā)了一種可將單個(gè)納米粒子組裝到可利用模板的可控方法。據(jù)悉，這種新納米晶體組裝方法可能會給一系列基于光子打造的消費(fèi)級設(shè)備和技術(shù)諸如智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦顯示器、攝像頭鏡頭、生物傳感器、太陽能電池和PIC等帶來改變。

這項(xiàng)研究則是由墨爾本大學(xué)ARC激子科學(xué)卓越中心領(lǐng)導(dǎo)。ARC激子科學(xué)卓越中心是由澳大利亞研究委員會資助，其研發(fā)的目標(biāo)是將研究人員和工業(yè)界聚集在一起。該中心是澳大利亞大學(xué)和國際合作伙伴的合作項(xiàng)目，其目的是能找到能更好控制先進(jìn)分子材料對光線吸收和轉(zhuǎn)化的方法。

雖然納米晶體眼下已經(jīng)有著廣泛的用途且還有許多潛在的應(yīng)用前景，但它們通常是用濕化學(xué)方法制成，當(dāng)尋求將它們有效地納入設(shè)備時(shí)這就給科研人員帶來了挑戰(zhàn)。

激子科學(xué)中心的研究人員則展示了一種高效且可控的方法，它們將單納米顆粒直接組裝到一個(gè)預(yù)先形成的模板中。相關(guān)研究報(bào)告已發(fā)表在《Advanced Materials》上。

來自墨爾本大學(xué)和澳大利亞國家科學(xué)機(jī)構(gòu)CSIRO的研究人員通過使用一定強(qiáng)度的電場即電泳沉積(EPD)技術(shù)創(chuàng)造出了一個(gè)近乎完美的單納米晶體陣列，當(dāng)中用的則是金納米球和金納米棒。

另外，研究人員還通過調(diào)整應(yīng)用于該領(lǐng)域的材料的潛力發(fā)現(xiàn)，他們能夠決定納米晶體是在垂直還是水平配置條件下組裝。

這項(xiàng)研究的論文第一作者Heyou Zhang博士生指出：“傳統(tǒng)的納米制造方法通常產(chǎn)生的是2D納米結(jié)構(gòu)。這種方法卻可以在垂直和水平方向上組裝，并且還可以控制表面上的納米粒子，因此它為納米級結(jié)構(gòu)制造創(chuàng)造了更多的機(jī)會?！?

雖然論文的重點(diǎn)是金納米晶體的組裝，但這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到了半導(dǎo)體量子點(diǎn)、磁性納米粒子和有機(jī)納米粒子。

這項(xiàng)研究的下一個(gè)目標(biāo)就是創(chuàng)造一個(gè)單量子點(diǎn)“開關(guān)”，它將可以構(gòu)成邏輯門的一部分或用于高密度信息存儲的存儲像素。

Heyou表示：“我們可以使用組裝的金納米晶體陣列作為等離子體像素，這是一個(gè)高純度和色彩飽和度的彩色顯示單元。它具有非常獨(dú)特的顏色和角度或偏振相關(guān)的特性，這在醫(yī)學(xué)成像或安全特性方面具有潛力?！?

另外他還認(rèn)為，作為一種通用的納米材料組裝方法，這種方法具有巨大的潛力--“我們可以使用這些粒子來構(gòu)建可重構(gòu)的金屬鏡片比如你手機(jī)上的鏡片。手機(jī)攝像頭鏡頭的厚度受到光學(xué)幾何形狀的限制，但通過這種方法，你或許可以將其縮小到微米級別?！?