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| 納米級半導(dǎo)體在天大材料學(xué)院成功問世 |
| 來源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時間：2013-08-28 14:45:08 瀏覽次數(shù)： |
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最近，《Nature Communications》(《自然通信》)雜志上發(fā)表了一篇具有突破性的文章，稱天津大學(xué)材料學(xué)院量子點材料與器件研究組首次用物理方法合成了單分散量子點，比化學(xué)方法更有效。戲劇性的是，這一世界首創(chuàng)的工藝還得感謝四年前的一個疏忽。
4年前，論文通訊作者杜希文教授實驗室的一名學(xué)生在做用激光將金屬靶打碎成金屬粒的實驗。該實驗一般只需用激光照射金屬靶3分鐘左右，但那位學(xué)生中途離開了，于是放任激光照射金屬靶達(dá)4個多小時。結(jié)果金屬靶被打成了幾納米的金屬粒子，這樣的結(jié)果似乎更加理想。課題組由此受到啟發(fā)，開始探索如何利用激光把半導(dǎo)體材料 “打成”納米大小的均勻顆粒。歷時4年，他們最終在這一領(lǐng)域探索出了合成單分散量子點的物理方法。
杜希文說，過去一直通過濕化學(xué)方法，利用集中化學(xué)物品之間的反應(yīng)來制得量子點材料。這種方法耗時長，少則幾個小時多則幾天，而且還會產(chǎn)生大量的污染物，對環(huán)境造成負(fù)擔(dān)。相比濕化學(xué)方法，天大材料學(xué)院的這種新方法耗時短得多，一次僅需20多分鐘；而且獲得的量子點大小更均勻；表面沒有化學(xué)藥物，非常潔凈。并且利用激光這把“錘子”，科學(xué)家們可以根據(jù)實際需要“變化”力度，精確控制半導(dǎo)體材料的具體尺寸。
杜希文說，預(yù)計未來這一工藝有助于獲得更加廉價的量子點，使其在疾病診斷、水污染檢測、光電轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域發(fā)揮更加顯著的作用。因為當(dāng)半導(dǎo)體材料直徑在幾納米大小時，可表現(xiàn)出許多獨特的物理性質(zhì)。例如大家熟知的硅，正常體積下將太陽能轉(zhuǎn)換電能的最高效率為33%，但是當(dāng)硅的體積為4納米左右時，效率可以提高到66%。有的材料還能發(fā)出特別的光，如果在腫瘤的抗體藥物上攜帶納米級別的發(fā)光材料，可以非常準(zhǔn)確地標(biāo)記出腫瘤的位置，為醫(yī)生判斷病情、尋找病灶提供幫助。正是因為這些量子點(又稱為半導(dǎo)體納米晶)具備這樣神奇的能力，因此目前是各國科研人員研發(fā)的熱點。
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