由东北大学多元物质研究所、研究技术总合研究所、北海道大学电子科学研究所所组成的研究团队,成功把化合物半导体硒化镉(CdSe) 奈米粒子的发光能力增强至千倍。研发小组将奈米分子排列于积层的高分子奈米薄板上,借由层叠方式增强了发光的能力,即使激光强度只有市售激光笔的千分之一,也有办法增强发光能力。研发人员相信,除了半导体之外的发光性分子应该也有同样现象,此技术可望应用于显示器、高感度感应器、太阳电池、光控元件等方面。
研发团队首先利用奈米印刷制法在玻璃基板上制作出周期性结构(period structure)(晶格间隔为480nm,晶格深度30nm),接着在上方以银进行蒸镀。然后在上面以LB(Langmuir-Blodgett)制法堆积出厚度1~2nm的高分子薄膜,然后薄膜上方会吸附CdSe粒子,就这样一层层把高分子薄膜堆叠起来,制作出薄膜厚度达200~300nm的物体出来。
接着研发人员以氩(Argon;Ar)激光照射此奈米物体,由于高分子薄膜仅光的半波长左右,重复进行反射的话彼此间会产生共振效应,在银的绕射光栅(diffraction grating)之间光的强度便大大提高。这两者相加起来的效果,比在平坦基板上让半导体奈米粒子发光的情况相比,发光强度增加了1000倍以上。发光的频率也从27nm变成6nm,跟激光光一样。此外,研究人员还发现到入射角度为18度时,增强效果是最好的。
从ACIN 2013看先进复合无机奈米材料与应用(上)
