一種由硫化鉛半導(dǎo)體膠體量子點組成的“超晶格”誕生

據(jù)最新一期《自然·通訊》有日本riken新興物質(zhì)科學(xué)中心研究員們在內(nèi)的團體成功創(chuàng)造了鋅半導(dǎo)體量子點組成的“超晶格”，研究者已經(jīng)在這種“超晶格”中實現(xiàn)了金屬的導(dǎo)電性，前途比目前的量子點顯示器的100萬倍，量子限制效應(yīng)也不影響。這種發(fā)展可以革命性地改變量子點技術(shù)，并應(yīng)用于電子發(fā)光裝置、激光、熱電裝置和傳感器。

半導(dǎo)體的交質(zhì)子點因其特殊的光學(xué)性質(zhì)而引起人們極大的研究興趣。這種性質(zhì)是量子效應(yīng)引起的，它應(yīng)用于太陽能電池，可以提高能量轉(zhuǎn)換的效率。在生物成像中，它們是熒光探針，電子顯示器，科學(xué)家甚至可以將它們捕捉并操縱一個電子的能力用于量子計算。

但是，半導(dǎo)體量子點發(fā)揮高效率被認為是很大的挑戰(zhàn)，因此未能充分利用。這主要是因為它們在組裝時方向順序不夠。

這次研究實現(xiàn)突破的關(guān)鍵是使晶格內(nèi)的各個量子點直接相互連接，而不需要配體，并以正確的方式指向它們的平面。

研究人員對新材料的導(dǎo)電性進行了測定，用雙層晶體管增加了載流子密度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)某一點的導(dǎo)電性比現(xiàn)在量子點顯示屏的導(dǎo)電性高100萬倍。重要的是，單一量子點的量子限制是不變的，這意味著它們不會失去其功能，盡管它們具有很高的導(dǎo)電性。

研究組表示，對組裝中的量子點進行正確的方向控制，可以導(dǎo)致較高的電子移動率和金屬行動。這一突破可能為新興技術(shù)使用半導(dǎo)體量子點開辟新的道路。