二维有序胶体晶体高效制备技术

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项目简介

  低成本微纳米加工技术的研究是各国争相发展的方向之一。纳米球刻蚀(Nanosphere lithography, NSL)利用尺寸分布窄的纳米胶体球,如聚苯乙烯微球,通过自组装手段形成高度有序的二维结构作为掩模来实现超微细图形的转移。利用纳米球刻蚀技术可以开发出具有特定功能的微纳米结构材料,如减反射光学表面,二维光子晶体,二维量子点阵列,功能生物界面等。在规模化的民用领域,如增强LED的出光效率、太阳能电池表面减反方面,这一技术的优势尤其突出。

  纳米球刻蚀技术的核心是制备二维有序胶体晶体,产业化应用的关键在于高效地制备大面积二维有序胶体晶体。在各种制备方法中,气-液界面自组装技术在获得大面积,确保无叠层缺陷这方面具有非常显著的优势。

  本技术将有助于控制胶体粒子的自组装过程,研究二维有序胶体晶体形成的物理机制,改善二维胶体晶体的质量,获得大面积、高质量的二维有序胶体晶体。将纳米球刻蚀技术应用于固态照明和太阳能等再生能源领域,可低成本地在发光二极管(LED)和多晶硅太阳能电池中引入纳米结构,更好地提高发光效率和光吸收效率。并且二维胶体体系可以作为模型体系来进行二维材料的熔化、结晶等基础研究。

应用领域

  我们研制的用于纳米球刻蚀的大面积二维有序胶体晶体的高效制备装置,目前在国内外尚无同类型商用装置,本装置将有助于控制胶体粒子的自组装过程,研究二维有序胶体晶体形成的物理机制,改善二维胶体晶体的质量,获得大面积、高质量的二维有序胶体晶体。将纳米球刻蚀技术应用于固态照明和太阳能等再生能源领域,低成本地在发光二极管(LED)和多晶硅太阳能电池中引入纳米结构,具有广泛的市场应用前景。