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

嵌入保護性氧化鋁基質(zhì)中的鈣鈦礦量子點的電子顯微鏡圖像和這種膜在水中穩(wěn)定時的照片。圖片來源：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)建了一種新型的無機納米復(fù)合材料，使得鈣鈦礦量子點即使暴露在空氣、陽光、高溫和水中也特別穩(wěn)定。

量子點是納米級別的半導(dǎo)體材料，其微小尺寸賦予它們獨特的光學(xué)性質(zhì)。為了構(gòu)建鈣鈦礦量子點，科學(xué)家們已經(jīng)付出了很多努力，而這些努力給太陽能電池板、LED和激光技術(shù)的革新帶去了很大的希望。由于鈣鈦礦量子點的基本光電性質(zhì)非常獨特，整個科學(xué)界對此都很感興趣。然而鈣鈦礦量子點存在著一個很大的問題是暴露在空氣中，或者遇熱，見光，遇水時穩(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)來構(gòu)建鈣鈦礦量子點膜，以幫助他們克服這些缺點。這項研究的論文發(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•沃利斯的實驗室開發(fā)了穩(wěn)定鈣鈦礦型量子點的新方法。由Anna Loiudice和博士生Seryio Saris聯(lián)手開發(fā)的這項研究，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。這個新方法是使用ALD將鈣鈦礦量子點封裝在無定形氧化鋁基質(zhì)中，該基質(zhì)充當(dāng)氣體和離子擴散阻擋層，從而使量子點對空氣，光，熱和水分不再很敏感。

該團隊使用一系列表征技術(shù)來監(jiān)測量子點表面上的氧化鋁基質(zhì)的成核和生長過程。該過程表明，ALD前體和點表面之間的相互作用至關(guān)重要的，這便于均勻地涂覆點，同時保持它們的光電性質(zhì)。

“通過解決鈣鈦礦量子點的穩(wěn)定性的難題，實現(xiàn)基礎(chǔ)光電子研究，預(yù)計這項工作將對該領(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，還需要樣品在測量過程中保持穩(wěn)定”作者說到。