分會(huì)

第四十二分會(huì)：納米材料的合成與組裝

摘要

隨著光通信芯片、生物傳感器等新型器件不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的基于硅基的光刻加工技術(shù)的局限性越發(fā)明顯。而對低成本，高精度，適合非硅基材料，可規(guī)模化的微納加工技術(shù)的需求也變得日益緊迫。一種可能的解決方案是通過化學(xué)自組裝進(jìn)行增材制造，將各種預(yù)合成的功能納米顆粒精確的組裝在一起，實(shí)現(xiàn)材料宏觀性能調(diào)控，最終構(gòu)筑新型、高集成度的功能器件，并將其應(yīng)用于能源、健康、環(huán)境和信息等重要領(lǐng)域。得益于膠體化學(xué)的快速發(fā)展，各類高質(zhì)量的膠體納米顆粒，包括超順磁、半導(dǎo)體、金屬、氧化物等納米顆粒，已經(jīng)可以精確合成和多功能控制。這種單分散、大小精確可調(diào)（1-100 nm）、形貌可控、具有獨(dú)特的尺寸效應(yīng)和功能的納米顆粒作為“納米積木”，是新型納米器件的理想構(gòu)建基元。但是，如何將多種功能納米顆粒高精度、高選擇性、快速、可控地組裝成為納米圖案乃至器件仍是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，因此尋找可靠的組裝方法是研究者和產(chǎn)業(yè)界一直追求的目標(biāo)。 本工作開發(fā)了一種靜電輔助的高精度（<10 nm），大面積（>1 mm），無非特異性吸附的多層納米顆粒組裝技術(shù)。該方法方便、快速、高效、對多種納米顆粒具有普適性，可以實(shí)現(xiàn)超100,000 dpi的納米顆粒印刷，同時(shí)首次實(shí)現(xiàn)了真正的彩色納米打印。該方法有望為大規(guī)模納米顆粒圖案化組裝和多功能納米粒子集成提供一個(gè)有效的工具，在下一代光子光電器件和生物醫(yī)學(xué)器件等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞

自組裝;高分辨納米印刷;掃描探針

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