美開發(fā)出無缺陷半導(dǎo)體納米晶體薄膜

美國麻省理工學(xué)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(dǎo)體納米晶體薄膜。這是一種很有前途的新材料，可廣泛應(yīng)用并開辟潛在的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。相關(guān)報(bào)告發(fā)表在近期出版的《納米快報(bào)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。

　　半導(dǎo)體納米晶體的大小決定了它們的電子和光學(xué)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(cè)量這些材料的基本特性。

　　此次制成的無缺陷薄膜的導(dǎo)電率約為傳統(tǒng)方法制成的有裂縫薄膜的180倍?？茖W(xué)家稱，這一制造方法還能應(yīng)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(shí)現(xiàn)。據(jù)推測(cè)，納米晶體表面上細(xì)小的有機(jī)分子亦能幫助它們與聚合物層相結(jié)合。

　　在研究的zui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?yàn)槊看挝⒄{(diào)都需要進(jìn)行耗時(shí)頗長(zhǎng)的電子顯微鏡檢查。而當(dāng)成功獲取能發(fā)出可見光的半導(dǎo)體納米晶體圖案時(shí)，意味著研究團(tuán)隊(duì)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(xué)顯微鏡的分辨率限制，納米晶體亦可作為一個(gè)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(yīng)用。因?yàn)樗鼈儾粌H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、廣譜太陽能電池。同時(shí)，這種材料還可被用于開發(fā)針對(duì)少量特定生物分子的高敏度探測(cè)器，例如作為毒素篩選系統(tǒng)或是醫(yī)藥檢測(cè)設(shè)備等。另外，這種技術(shù)的成功也開啟了有關(guān)電子在納米晶體薄膜內(nèi)如何移動(dòng)的新研究，此前這一直被視為學(xué)界的一大難題。

 美開發(fā)出無缺陷半導(dǎo)體納米晶體薄膜