【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及纳米材料,特别是各向异性半导体纳米粒子。
技术介绍
由于胶体半导体纳米晶体(NC)通过改变其大小、形状和组成而在宽光谱范围内改变吸收和光致发光(PL)的能力,它们已经引起极大关注。尤其是,I1-VI和II1-V半导体NC是重要的,因为它们的荧光覆盖了可见光至近红外(NIR)的光谱,这对于多种技术应用是有吸引力的[1,2]。这些粒子的光学行为还可以通过控制它们的形状改变。例如,与球形NC不同,纳米棒被发现具有线偏振发射。此外,粒子的棒外形实现了荧光的电场诱导开关[3,4]。这些性质使得半导体纳米棒(NR)高度合乎需要[3,5,6]。此外,NR显示独特的特性,包括:伴随提高的俄歇寿命的低激光射阈[7,8]、大吸收截面以及线偏振吸收和发射[9,10]。这些性质显示在如发射激光[7,11,12]、生物标记[13,14]和偏振单光子光源[15]的应用中使用NR的前景。虽然I1-VI半导体纳米棒是经由表面活性剂控制生长法生长的,该方法对于立方结构半导体NC如II1-V半导体是难以实现的。在这些NC中,归因于晶格的高对称性,化学相异的表面不明显地存在,并且作为结果,不能获得对于表面活性剂控制的生长机制必不可少的配体优先键合。以前的工作显示,II1-V半导体棒可以经由溶液-液体-固体(SLS)机制通过使用小金属NC作为用于棒生长的催化剂而生长[16,17]。然而,金属粒子的存在强烈地猝灭光致发光。近来引入了新型核-壳纳米粒子,也被称为加晶种棒(seeded rod, SR),其中将一种材料的球形纳米粒子嵌入另一种材料的棒中[18-20]。报道数种SR ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.16 US 61/383,4131.一种加晶种棒(SR)纳米结构体,所述纳米结构体包含嵌有单个晶种结构体的拉长的结构体,所述晶种结构体是核/壳结构体或单一材料棒单元; 在所述晶种是棒单元的情况下,嵌有所述单元的所述拉长的结构体的材料沿所述纳米结构体的一根轴在一端的厚度大于沿相同轴在另一端的厚度,或者沿一根轴的厚度大于沿另一根轴的厚度,并且 在所述晶种是核/壳结构体的情况下,所述核和壳中的至少一种的材料是半导体材料。2.根据权利要求1所述的纳米结构体,其中所述拉长的结构体的材料和所述晶种的材料独立地选自半导体材料。3.根据权利要求1或2所述的纳米结构体,其中所述晶种结构体是核/壳结构体。4.根据权利要求3所述的纳米结构体,其中所述核/壳结构体在形状上是球形或非球形的,并且同心或非同心地位于所述拉长的结构体内。5.根据权利要求4所述的纳米结构体,其中所述核/壳结构体在形状上是球形的,具有一个或多个壳,每个壳具有在约0.2nm至20nm的范围内的厚度。6.根据权利要求4所述的纳米结构体,其中所述核/壳结构体在形状上是拉长的。7.根据权利要求6所述的纳米结构体,其中所述结构体的最长轴的长度为6至lOOnm。8.根据权利要求6所述的纳米结构体,其中所述结构体的直径为1.5至10nm。9.根据权利要求6所述 的纳米结构体,其中所述拉长的形状的核/壳结构体具有大于1.8的纵横比。10.根据权利要求6所述的纳米结构体,其中所述纵横比大于2。11.根据权利要求6所述的纳米结构体,其中所述纵横比大于3。12.根据权利要求6所述的纳米结构体,其中所述纵横比大于10。13.根据权利要求6所述的纳米结构体,其中所述纵横比为1.8至50。14.根据权利要求1所述的纳米结构体,其中所述核/壳结构体是核/多壳结构体。15.根据权利要求1所述的纳米结构体,其中所述核/壳结构体选自球形核/球形壳、球形核/拉长的壳和拉长的核/拉长的壳。16.根据权利要求15所述的纳米结构体,其中所述核/壳结构体选自球形核/球形壳、球形核/球形壳(I)/球形壳(2)、球形核/拉长的壳、球形核/球形壳(I)/拉长的壳(2)、球形核/拉长的壳(I) /拉长的壳(2)、拉长的核/拉长的壳、和拉长的核/拉长的壳(I)/拉长的壳⑵。17.根据权利要求1所述的纳米结构体,其中所述核/壳结构体的核在形状上是球形的并且具有在约I至约20nm的范围内的直径。18.根据权利要求1所述的纳米结构体,其中所述核在形状上是棒状的,所述棒状的最长轴的长度在约5nm至约500nm的范围内。19.根据权利要求18所述的纳米结构体,其中所述最长轴的长度为10至lOOnm。20.根据权利要求18所述的纳米结构体,其中所述棒状核的厚度在约2至约20nm的范围内。21.根据权利要求20所述的纳米结构体,其中所述厚度为约2至约10nm。22.根据权利要求18所述的纳米结构体,其中所述棒状核具有1.8至50的纵横比。23.根据权利要求1所述的纳米结构体,所述纳米结构体包含:嵌有核/壳结构体的第一材料的拉长的结构体,所述核/壳结构体包含第二材料的核和另外的材料的至少一个壳,选择所述第一、第二和另外的材料中的每一个以使得相邻的材料彼此不同。24.根据权利要求23所述的纳米结构体,其中选择所述壳材料以具有多晶形,以使得在所述壳材料上允许各向异性生长。25.根据权利要求24所述的纳米结构体,其中所述允许各向异性生长的材料具有立方(闪锌矿)和非立方晶体结构,其中所述非立方结构选自六方(纤锌矿)、单斜、正交、菱形和四方晶体结构。26.根据权利要求23所述的纳米结构体,其中所述第一材料、第二(核)材料和一种或多种另外的材料的每一个彼此独立地选自金属、金属合金、金属氧化物、绝缘体和半导体材料。27.根据权利要求26所述的纳米结构体,其中所述材料的每一个是元素周期表的d区的 IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB、IIB、IIIA、IVA 和 VA 族元素,或者包含元素周期表的 d 区的 IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB、IIB、IIIA、IVA 和 VA 族元素。28.根据权利要求27所述的纳米结构体,其中所述材料的每一个是选自周期表的d区的IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB和IIB族的过渡金属,或者包含选自周期表的d区的IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB 和 IIB 族的过渡金属。29.根据权利要求29所述的纳米结构体,其中所述过渡金属是选自Sc、T1、V、Cr、Mn、Fe、N1、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Mo、Rh、W、Au、Pt、Pd、Ag、Mn、Co、Cd、Hf、Ta、Re、Os、Ir 和Hg的金属。30.根据权利要求26所述的纳米结构体,其中所述材料的每一个是选自以下各项的半导体材料=1-VII族、I1-VI族、II1-V族、IV-VI族、II1-VI族和IV族元素的半导体以及它们的组合。`31.根据权利要求30所述的纳米结构体,其中所述半导体材料是1-VII族半导体,所述1-VII族半导体选自CuCl、Cufc、Cul、AgCl、AgBr、AgI以及它们的任意组合。32.根据权利要求30所述的纳米结构体,其中所述半导体材料是I1-VI族材料,所述I1-VI族材料选自 CdSe, CdS, CdTe, ZnSe, ZnS, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdZnSe, ZnO 以及它们的任意组合。33.根据权利要求30所述的纳米结构体,其中所述半导体材料是II1-V族材料,所述II1-V族材料选自 InAs, InP、InN, GaN, InSb, InAsP、InGaAs, GaAs, GaP、GaSb, A1P、A1N、AlAs、AlSb、CdSeTe、ZnCdSe以及它们的任意组合。34.根据权利要求30所述的纳米结构体,其中所述半导体材料是IV-VI族材料,所述IV-VI族材料选自PbSe、PbTe、PbS、PbSnTe、Tl2SnTe5以及它们的任意组合。35.根据权利要求30所述的纳米结构体,其中所述材料是IV族的元素,或者包含IV族的元素。36.根据权利要求35所述的纳米结构体,其中所述材料选自C、S1、Ge、Sn、Pb。37.根据权利要求23所述的纳米结构体,其中所述材料的每一个选自金属、金属合金和金属氧化物。38.根据权利要求23所述的纳米结构体,其中所述材料的每一个是半导体材料,...
【专利技术属性】
技术研发人员:乌里·巴宁,阿迪埃勒·齐姆兰,伊塔伊·利伯曼,阿米特·西特,
申请(专利权)人:耶路撒冷希伯来大学伊森姆研究发展公司,
类型:
国别省市:
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