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科学家已经证明了一种为发光显示器 大规模生产量子点的技术

2019-05-14 11:27:54   来源:

一种为发光显示器,传感器,太阳能电池板和生物医学应用生产大量半导体纳米粒子的方法已获得动力,能源部橡树岭国家实验室的研究人员进行了演示。

虽然硫化锌纳米粒子 - 一种半导体量子点 - 具有许多潜在的应用,但高成本和有限的可用性已成为其广泛使用的障碍。然而,这可能会改变,因为应用微生物学和生物技术发表的论文中概述了可扩展的ORNL技术。

与使用昂贵的前体,有毒化学品,高温和高压的传统无机方法不同,由ORNL的Ji-Won Moon领导的团队在25加仑和250加仑的反应器中使用由温度为150华氏度的廉价糖喂养的细菌。最终,该团队生产了大约四分之三磅的硫化锌纳米粒子 - 没有工艺优化,为更高的产量留下了空间。

ORNL生物制造技术基于平台技术,该技术还可以生产纳米尺寸的半导体材料以及磁性,光伏,催化和磷光体材料。与细胞内发生的大多数生物合成技术不同,ORNL的生物制造量子点合成发生在细胞外。结果,纳米材料被制成松散的颗粒,通过简单的洗涤和离心分离易于分离。

Moon表示,结果令人鼓舞,他还指出,与其他方法相比,ORNL方法可将生产成本降低约90%。

“由于生物制造可以控制量子点直径,因此可以生产各种专门调整的半导体纳米材料,使其适用于各种应用,包括电子,显示器,太阳能电池,计算机存储器,储能,印刷电子和生物成像,“月亮说。

成功的发光或半导体纳米颗粒的生物制造需要能够以足够高的可靠性,再现性和产率控制纳米尺度的材料合成,从而具有成本效益。通过ORNL方法,Moon说目标已经实现。

研究人员设想他们的量子点最初用于光伏电池的缓冲层和其他薄膜基器件,这些器件可以从其作为发光材料的电光特性中受益。