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据物理学家组织网报道，美国麻省理工学院的研究人员利用电子束光刻技术和剥离过程，开发出无缺陷半导体纳米晶体薄膜。
这是一种极有发展前途的新材料，应用性广泛且可开辟潜在的重点研究领域。相关报告发表在近期出版的《纳米快报》杂志网络版上。
半导体纳米晶体的大小决定了它们的电子和光学性质。但若想通过控制纳米晶体在表面上的布置，形成具有均匀结构的薄膜却十分的困难。典型的纳米晶体薄膜一般都有能限制自身效用的裂缝，使得科研人员无法测量这些材料的基本特性。
此次制成的无缺陷薄膜的导电率约为传统工艺的有裂缝薄膜的180倍。科学家称，这一制造方法还能应用于硅表面，制成30纳米宽的薄膜。
该技术的诀窍在于使薄膜结构变得均匀，紧贴在二氧化硅基座上。通过在纳米晶体层沉积于硅表面之前，将稀薄的聚合物层覆盖在表面上来实现。据推测，纳米晶体表面上细小的有机分子亦能帮助它们与聚合物层相结合。
在研究的最初阶段，科研人员生产出的纳米薄膜能发出不可见的红外光。但每次微调都需要进行耗时颇长的电子显微镜检查，使得这种系统的工作十分单调。而当成功获取能发出可见光的半导体纳米晶体图案时，也就意味着研究团队能够大幅加快开发新技术的速度。即使纳米薄膜低于光学显微镜的分辨率限制，纳米晶体亦可作为一个光源，使它们变得可见。
研究人员表示，这种纳米晶体薄膜可以应用的范围极其广泛。无缺陷半导体纳米晶体薄膜不仅能够发光，还能够吸收多种颜色的光。这一点有助于形成高分辨率显示器屏幕上的发光像素，或是制成新类型的高效、广谱太阳能电池。而传统工艺造成的薄膜裂缝很可能会使一台昂贵设备完全失效。
同时，这种无缺陷半导体纳米晶体薄膜还可以用于开发针对少量特定生物分子的高敏度探测器，例如可以应用到毒素筛选系统或是医药检测设备中。
另外，这种技术的成功也开启了有关电子在纳米晶体薄膜内如何移动的新研究，此前这一课题始终被视为学界的一大难点。（作者：焦旭）( 责任编辑：管理员 ) |
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