中國(guó)粉體網(wǎng)訊  新技術(shù)提高了鈣鈦礦量子點(diǎn)的穩(wěn)定性。

嵌入保護(hù)性氧化鋁基質(zhì)中的鈣鈦礦量子點(diǎn)的電子顯微鏡圖像和這種膜在水中穩(wěn)定時(shí)的照片。圖片來(lái)源：R. Buonsanti / EPFL瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院洛桑

EPFL科學(xué)家已經(jīng)構(gòu)建了一種新型的無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料，使得鈣鈦礦量子點(diǎn)即使暴露在空氣、陽(yáng)光、高溫和水中也特別穩(wěn)定。

量子點(diǎn)是納米級(jí)別的半導(dǎo)體材料，其微小尺寸賦予它們獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)。為了構(gòu)建鈣鈦礦量子點(diǎn)，科學(xué)家們已經(jīng)付出了很多努力，而這些努力給太陽(yáng)能電池板、LED和激光技術(shù)的革新帶去了很大的希望。由于鈣鈦礦量子點(diǎn)的基本光電性質(zhì)非常獨(dú)特，整個(gè)科學(xué)界對(duì)此都很感興趣。然而鈣鈦礦量子點(diǎn)存在著一個(gè)很大的問(wèn)題是暴露在空氣中，或者遇熱，見(jiàn)光，遇水時(shí)穩(wěn)定性極差。EPFL科學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)成功地用一種技術(shù)來(lái)構(gòu)建鈣鈦礦量子點(diǎn)膜，以幫助他們克服這些缺點(diǎn)。這項(xiàng)研究的論文發(fā)表在AngewandteChemie。

在拉法利亞•布桑蒂在洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的瓦萊•沃利斯的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了穩(wěn)定鈣鈦礦型量子點(diǎn)的新方法。由Anna Loiudice和博士生Seryio Saris聯(lián)手開(kāi)發(fā)的這項(xiàng)研究，其創(chuàng)新在于使用了一種稱為“原子層沉積”（ALD）的技術(shù)，通常用于制造結(jié)構(gòu)高度均勻的超薄膜。這個(gè)新方法是使用ALD將鈣鈦礦量子點(diǎn)封裝在無(wú)定形氧化鋁基質(zhì)中，該基質(zhì)充當(dāng)氣體和離子擴(kuò)散阻擋層，從而使量子點(diǎn)對(duì)空氣，光，熱和水分不再很敏感。

該團(tuán)隊(duì)使用一系列表征技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)量子點(diǎn)表面上的氧化鋁基質(zhì)的成核和生長(zhǎng)過(guò)程。該過(guò)程表明，ALD前體和點(diǎn)表面之間的相互作用至關(guān)重要的，這便于均勻地涂覆點(diǎn)，同時(shí)保持它們的光電性質(zhì)。

“通過(guò)解決鈣鈦礦量子點(diǎn)的穩(wěn)定性的難題，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)光電子研究，預(yù)計(jì)這項(xiàng)工作將對(duì)該領(lǐng)域產(chǎn)生很大的影響，除了要提高基于這一新類別的器件的耐久性外，還需要樣品在測(cè)量過(guò)程中保持穩(wěn)定”作者說(shuō)到。