[發明專利]可控生成量子點或量子線的方法

有效

• 申請號: 201110421304.1
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102431964A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 武光明;邢光建;張志乾;周洋
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本發明涉及量子點或量子線材料制備領域，尤其涉及一種位置可控的生長量子點或量子線的方法。

背景技術

納米顆粒或納米線的尺度1～20納米時由于量子效應明顯，在物理學中也稱為量子點或量子線。量子點或量子線陣列在面光源、顯示器、太陽能電池、信息存儲等領域有極為廣泛的應用前景。量子點和量子線的定位制備對量子器件的制備已形成瓶頸難題，而量子器件的應用更為廣泛，如量子計算機、生物芯片、納米機器人等。

現有制備量子點或量子線材料時，大部分方法中，量子點或量子線位置是隨機不可控的。模板法和光刻蝕方法對量子點或量子線的制備在位置上可控，但模板的制備是不可控的，光刻蝕對量子點或量子線的量子效應影響較大。可控位置的量子點或量子線陣列制備是納米材料研究者正在探索的內容，對少量個數量子點和需要形狀的量子線的制備仍然是個困難，精確的定位生長更是公認的難題。

發明內容

本發明實施方式提供一種可控生成量子點或量子線的方法，可以解決目前制備量子點或量子線材料的方法存在對量子點或量子線不可控，制得的量子點或量子線材料從性能、應用等方面無法滿足一些特定應用的要求。

解決上述技術問題所采用的技術方案為：

本發明實施方式提供一種可控生成量子點或量子線的方法，該方法包括：

在溶解有量子點或量子線材料的溶液中設置生長量子點或量子線的襯底，在所述襯底底面設置與襯底下表面接觸的電極；

在所述溶液與所述電極之間施加電壓形成穩恒電場，使溶液中的量子點或量子線材料在所述穩恒電場的電場力的作用下向所述襯底上的電極所在的位置沉降，在所述電極所對應位置的襯底上生長量子點或量子線；

調整所述電極的位置控制量子點或量子線在襯底上的生長位置。

上述方法中，所述方法進一步包括：

調整在所述溶液與所述電極之間施加電壓的大小，控制量子點的大小或量子線的粗細。

上述方法中，所述在所述溶液中設置平板電極與所述電極之間施加可調電壓。

溶液中設置平板電極與電源的正極連接，電極與所述電源的負極連接。

上述方法中，所述溶液中設置平板電極與所述電極之間施加的電壓為0.1V～60V。

上述方法中，所述襯底采用厚度小于毫米量級的非導電材料制成的襯底。

上述方法中，所述電極采用金屬探針或金屬刀刃。

上述方法中，所述金屬探針采用尖部為尖銳錐形的金屬探針。

上述方法中，所述金屬探針或金屬刀刃可以為多個。

由上述提供的技術方案可以看出，本發明實施方式提供的方法中，通過在生長量子點或量子線材料的溶液與電極之間施加電壓形成穩恒電場，使溶液中的量子點或量子線材料在穩恒電場的電場力向電極所在位置的襯底上生長，從而可以通過電場誘導在襯底的需要位置生長量子點或量子線，達到可控制備量子點或量子線的目的。該方法操作簡單，可控效果好，可實現任意量子點或量子線位置的可控生長，為量子器件的加工制造奠定基礎。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發明實施例提供的可控生長量子點的方法的示意圖；

圖2為本發明實施例可控生長量子點或量子線的原理圖；

圖3為本發明實施例提供的可控生長量子點或量子線的系統示意圖；

圖中各標號對應的部件名稱為：1-裝溶液的容器；2-襯底；3-量子點；4-金屬探針；5-負極；6-正極；7-電源；8-電熱絲；9-容器上的排溶液口；10-溫控系統。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。

下面對本發明實施例作進一步地詳細描述。

本發明實施例提供一種可控生成量子點或量子線的方法，如圖1、2所示，該方法包括：

在溶解有量子點或量子線材料的溶液中設置用于生長量子點或量子線的非導電襯底，在襯底底面上設置電極(金屬探針或金屬刀刃)，使電極(金屬探針或金屬刀刃)與襯底下表面相接觸；