北卡羅來納州立大學的材料研究人員對一種技術進行了微調，使他們能夠在一天內將精確控制的二氧化硅涂層應用于量子點納米棒-比以前的方法快21倍。除了節省時間之外，提前意味著量子點不太可能降解，從而保持其有利的光學性質。

量子點是納米級半導體材料，其小尺寸使得它們具有與相同材料的較大尺寸版本不同的電子能級。通過控制量子點的大小，研究人員可以控制相關的能量水平-這些能量水平為量子點提供了新穎的光學特性。這些特性使得量子點有望用于光電子和顯示技術等應用，但是量子點被配體包圍，配體是對熱敏感的有機分子。如果配體被破壞，則量子點的光學性質受損，我們希望用二氧化硅涂覆棒狀量子點以保持其化學和光學性質，”前博士生BryanAnderson說。北卡羅來納州立大學的學生，他是該論文的主要作者。“但是，以精確的方式涂覆量子點納米棒會帶來挑戰。

其他研究團隊以前的工作已經在溶液中使用水和氨來促進用二氧化硅涂覆量子點納米棒。然而，這些技術并不能獨立控制該過程中使用的水和氨的量，通過獨立控制所用的水和氨的量，北卡羅來納州研究人員能夠達到或超過以前方法所達到的二氧化硅涂層的精度。此外，使用他們的方法，NC州團隊能夠在一天內完成整個二氧化硅涂層工藝-而不是其他工藝所需的一到三周。

“加工時間很重要，因為加工過程越長，被涂覆的量子點納米棒就越有可能降解，”NCState的材料科學與工程副教授，高級作者喬·特雷西說。紙。“當我們考慮將這一過程擴展到制造過程時，時間因素也可能很重要，也就是說，研究人員仍有問題，施加二氧化硅涂層的過程蝕刻量子點納米棒的硫化鎘表面，其將納米棒的長度縮短多達四或五納米。該縮短表示蝕刻，這降低了量子點納米棒發射的光的亮度。

“我們認為氨可能是罪魁禍首，”特雷西說。“我們有一些我們正在追求的想法，專注于如何用氨替代另一種催化劑，以最大限度地減少蝕刻，并更好地保護量子點納米棒的光學特性。

該論文“具有受控形態的CdSe/CdS核/殼量子點納米棒的二氧化硅外涂層”在線發表在“材料化學”雜志上。該論文由前任博士吳偉辰共同撰寫。特雷西實驗室的學生。這項工作是在國家科學基金會的資助號DMR-1056653的支持下完成的。