高性能導(dǎo)電鈣鈦礦量子點(diǎn)固體薄膜制成
12月22日,南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院袁明鑒研究員、陳軍院士帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)與加拿大多倫多大學(xué)Edward Sargent教授課題組合作,圍繞高性能半導(dǎo)體量子點(diǎn)固體合成中面臨的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,通過(guò)表面有機(jī)配體化學(xué)結(jié)構(gòu)理性設(shè)計(jì),發(fā)展了高性能導(dǎo)電鈣鈦礦量子點(diǎn)固體薄膜制備全新策略,實(shí)現(xiàn)了多材料、跨尺寸的鈣鈦礦三原色電致發(fā)光器件的可控構(gòu)筑。研究成果以“Synthesis-on-Substrate of Quantum Dot Solids”為題發(fā)表在最新一期《自然》(Nature)雜志。南開(kāi)大學(xué)為第一通訊單位,袁明鑒研究員、陳軍院士、多倫多大學(xué)Edward Sargent教授為該論文通訊作者。 量子點(diǎn)是一種尺寸微小、直徑在2-10納米(10-50個(gè)原子)之間的半導(dǎo)體納米晶體材料。由于其顆粒半徑小于或者接近波爾半徑,體系中的電子或空穴的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于被限制在量子力學(xué)勢(shì)阱中,原本在宏觀體系下準(zhǔn)連續(xù)的能級(jí)分布變得分立,量子點(diǎn)因此展現(xiàn)出一系列量子化效應(yīng),稱為量子尺寸效應(yīng)。因其這種獨(dú)特的性質(zhì),量子點(diǎn)材料得到了深入研究和廣泛應(yīng)用。自上世紀(jì)70年代中期以來(lái),利用量子點(diǎn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的半導(dǎo)體材料實(shí)現(xiàn)高性能光電器件成為非常重要的研究方向。 在傳統(tǒng)膠體量子點(diǎn)合成中,為了維持其在溶劑中的穩(wěn)定性,量子點(diǎn)表面會(huì)被引入大量有機(jī)配體。然而,有機(jī)配體的存在極大地阻礙了電荷在量子點(diǎn)之間的輸運(yùn)效率,嚴(yán)重限制了量子點(diǎn)材料在眾多半導(dǎo)體光電器件中的應(yīng)用潛力。因此,深挖量子點(diǎn)形成機(jī)制與材料內(nèi)部載流子動(dòng)力學(xué)輸運(yùn)行為,開(kāi)發(fā)“新材料、新工藝、新器件”是實(shí)現(xiàn)高性能量子點(diǎn)光電器件、推動(dòng)半導(dǎo)體量子點(diǎn)技術(shù)革新的必然需求。 |




