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量子點的制造方法可分為哪三類呢？
閱讀：1157 發布時間：2023-1-13
量子點相關的制備方法：
量子點的制造方法可以大致分為三類：化學溶液生長法，外延生長法，電場約束法。這三類制造方法也分別對應了三種不同種類的量子點。
化學溶液生長法
1993年，麻省理工學院Bawendi教授領導的科研小組第一次在有機溶液中合成出了大小均一的量子點 [4] 。他們將三種氧族元素(硫、硒、碲)溶解在三正辛基氧膦中，而后在200到300攝氏度的有機溶液中與二甲基鎘反應，生成相應的量子點材料(硫化鎘，硒化鎘，碲化鎘)。之后人們在此種方法的基礎上發明出了許多合成膠狀量子點的方法。大部分半導體材料都可以用化學溶液生長的方法合成出相應的量子點。
膠狀量子點具有制作成本低，產率大，發光效率高(尤其是在可見光和紫外光波段)等優點。但缺點是電導率極低。由于在生產過程中在量子點表面產生有機配體，抵消量子點之間的范德瓦耳斯吸引力，以維持其在溶液中的穩定性。但這層有機配體極大的阻礙了電荷在量子點之間的傳輸。這點大大降低了納米微晶在太陽電池和其它的元件上的應用。科學家們曾嘗試用各種方法提高電荷在這種材料中的傳導率。有代表性的是2003年芝加哥大學的Guyot-Sionnest教授用較短鏈的氨基物取代原有的長鏈的有機配體，將量子點間距縮小，并用電化學的方法將電子大量注入量子點內，將電導率提高到了0.01S/cm。
外延生長法
外延生長法是指在一種襯底材料上長出新的結晶，如果結晶足夠小，就會形成量子點。根據生長機理的不同，該方法又可以細分成化學氣相沉積法和分子束外延法。
這種方法生長出的量子點長在另一種半導體上，很容易與傳統半導體器件結合。另外由于沒有有機配體，外延量子點的電荷傳輸效率比膠體量子點高，并且能級也比膠體量子點更容易調控。同時，也具有表面的缺陷少等優點。然而，由于化學氣相沉積和分子束外延都需要高真空或超高真空，因此相比于膠體量子點，外延量子點的成本較高。
電場約束法
電場約束法是指，利用調控金屬電極的電勢使半導體內的能級發生扭曲，形成對載流子的約束。由于量子點所需尺寸在納米級別，因此金屬電極需要用電子束曝光的方法制作。成本最高，產率也低。但用這種方法制作出的量子點，可以簡單通過調控門電壓控制其能級，載流子的數量和自旋等。由于ji高的可控性，這種量子點也適合于用作量子計算。