中国粉体网讯 新技术提高了钙钛矿量子点的稳定性。
嵌入保护性氧化铝基质中的钙钛矿量子点的电子显微镜图像和这种膜在水中稳定时的照片。图片来源:R. Buonsanti / EPFL瑞士联邦理工学院洛桑
EPFL科学家已经构建了一种新型的无机纳米复合材料,使得钙钛矿量子点即使暴露在空气、阳光、高温和水中也特别稳定。
量子点是纳米级别的半导体材料,其微小尺寸赋予它们独特的光学性质。为了构建钙钛矿量子点,科学家们已经付出了很多努力,而这些努力给太阳能电池板、LED和激光技术的革新带去了很大的希望。由于钙钛矿量子点的基本光电性质非常独特,整个科学界对此都很感兴趣。然而钙钛矿量子点存在着一个很大的问题是暴露在空气中,或者遇热,见光,遇水时稳定性极差。EPFL科学家现在已经成功地用一种技术来构建钙钛矿量子点膜,以帮助他们克服这些缺点。这项研究的论文发表在AngewandteChemie。
在拉法利亚•布桑蒂在洛桑联邦理工学院的瓦莱•沃利斯的实验室开发了稳定钙钛矿型量子点的新方法。由Anna Loiudice和博士生Seryio Saris联手开发的这项研究,其创新在于使用了一种称为“原子层沉积”(ALD)的技术,通常用于制造结构高度均匀的超薄膜。这个新方法是使用ALD将钙钛矿量子点封装在无定形氧化铝基质中,该基质充当气体和离子扩散阻挡层,从而使量子点对空气,光,热和水分不再很敏感。
该团队使用一系列表征技术来监测量子点表面上的氧化铝基质的成核和生长过程。该过程表明,ALD前体和点表面之间的相互作用至关重要的,这便于均匀地涂覆点,同时保持它们的光电性质。
“通过解决钙钛矿量子点的稳定性的难题,实现基础光电子研究,预计这项工作将对该领域产生很大的影响,除了要提高基于这一新类别的器件的耐久性外,还需要样品在测量过程中保持稳定”作者说到。