基于配体化学的纳米晶体激光热致图案化方法和图案化纳米晶体膜技术

本发明专利技术公开了基于配体化学的纳米晶体激光热致图案化方法，属于光电纳米材料增材制造领域。该方法利用激光与纳米晶体薄膜及基底作用，产生热能引发配体分子发生交联和分解等化学过程，从而使激光作用区域纳米晶体胶体稳定性发生显著变化实现纳米晶体图案化。该方法提出了一种基于配体热化学反应的新图案化机理，突破了现有纳米晶图案化方法难以制备较厚薄膜的局限，图案厚度达8μm以上，不依赖于模板或基底形状，是一种高效、可编程、适合大面积制备的纳米晶体图案化方法。该热致图案化方法相比光刻方法更好保持了纳米晶体的光致发光等性质。本方法可应用于阵列式纳米晶光检测器、高清LED显示等重要光电器件以及特定形状纳米晶体组装体的构建。晶体组装体的构建。晶体组装体的构建。

【技术实现步骤摘要】
基于配体化学的纳米晶体激光热致图案化方法和图案化纳米晶体膜


[0001]本专利技术涉及一种基于配体化学的纳米晶体激光热致图案化方法，具体涉及一种不依赖掩膜版或基质、可编程且适合大面积制备、突破现有纳米晶体图案化方法图案厚度方面局限的图案化方法，以及通过该方法制备得到的图案化纳米晶体膜，属于光电材料和纳米材料增材制造领域。

技术介绍

[0002]胶体纳米晶体(以下简称纳米晶体)具有可调的禁带宽度、高效的光吸收和发射以及易于溶液加工的特点，在研究中已被广泛应用于薄膜光电器件的制备，包括场效应晶体管、光电检测器、发光二极管、太阳能电池和光学增益材料等。然而，纳米晶体器件的大规模应用亟需实现多个功能元件在复杂器件架构中的有序排列与集成，即需要高效、可控的纳米晶体图案化方法。
[0003]目前研究者已经开发了多种纳米晶体图案化方法，包括转印、喷墨打印、电子束刻蚀和光刻等。这些方法多数基于或借鉴了已有的用于传统半导体工业和聚合物材料的图案化方法，在应用于纳米晶体时存在着一定的局限。例如，转印方法尽管图案分辨率较高，但效率低、图案质量不稳定。喷墨打印本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于配体化学的纳米晶体激光热致图案化方法，其特征在于，包括：(1)纳米晶体膜的制备：将纳米晶体、热敏分子、溶剂混合，得到涂布液，利用所述涂布液制备得到的纳米晶体膜；其中，所述纳米晶体表面具有原始配体，所述热敏分子为热敏交联型分子或热敏分解型分子；(2)激光热致图案化：采用聚集激光束辐照所述纳米晶体膜的预定部位，使所述预定部位的纳米晶体膜发生配体热化学反应，丧失胶体稳定性；(3)溶剂洗脱：采用溶剂对所述纳米晶体膜进行洗脱，以便得到纳米晶体图案。2.根据权利要求1所述的基于配体化学的纳米晶体激光热致图案化方法，其特征在于，所述纳米晶体为II
‑
VI族纳米晶体、III
‑
V族纳米晶体、IV
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VI族纳米晶体、壳核结构量子点纳米晶体、金属纳米晶体或金属氧化物纳米晶体；所述II
‑
VI族纳米晶体选自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、Cd
x
Zn1‑
x
Se、Cd
x
Zn1‑
x
S、Hg
x
Cd1‑
x
S、Hg
x
Cd1‑
x
Se、Hg
x
Cd1‑
x
Te、Hg
x
Zn1‑
x
Te中的至少之一，其中0<x<1；所述III
‑
V族纳米晶体选自InP、InAs、InN、InSb、InAs1‑
x
Sb
x
、GaAs、GaN、GaP、GaSb、AlN、AlP、AlAs中的至少之一，其中0<x<1；所述IV
‑
VI族纳米晶体选自PbS、PbSe、PbTe中的至少之一；所述壳核结构量子点纳米晶体选自CdSe/ZnS、CdSe/CdS、CdTe/CdSe、PbS/CdS、ZnSe/CdS、ZnSe/CdSe、CuInS2/CuInS2、CuInS2/ZnS、HgSe/CdS、HgSe/CdSe、HgSe/CdSe/CdS、Cd1‑
x
Zn
x
S/ZnS中的至少之一，其中0<x<1；所述金属纳米晶体选自Au、FePt中的至少之一；所述金属氧化物纳米晶体选自CeO2、ZrO2、Fe3O4中的至少之一。3.根据权利要求1所述的基于配体化学的纳米晶体激光热致图案化方法，其特征在于，所述原始配体为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊，钟敏霖，李景虹，李馥，陈昶昊，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：