合成具有可控成分、尺寸和形状的单分散胶体纳米晶体 (NC) 为组装新薄膜和设备提供了理想的构件。这些单分散胶体 NC 充当具有可调电子、光学和磁性的“人造原子”,可用于开发用于中观尺度设计的新型周期表。在本次演讲中,我将简要概述单相 NC 和核壳(异质结构)NC 的合成、纯化和集成的最新技术水平,强调具有可调形状(球体、道路、立方体、圆盘、八面体等)的半导体构件的设计。然后,我将分享如何将这些定制的 NC 组装成单组分、二元、三元 NC 超晶格,为生产多功能薄膜提供可扩展的途径。这些 NC 的模块化组装可以增强底层量子现象的理想特征,即使 NC 之间的相互作用允许出现新的非局域特性。在我们推动实现具有新 3D 结构和高迁移率(>30 cm2V-1S-1)设备集成的人造固体时,将强调 NC 之间电子和光学耦合的协同作用。我将分享薄膜晶体管、热电材料和可溶液处理的光伏方面的具体案例研究使用这些强耦合纳米晶体固体构建的设备突出了晶圆级 NC 超晶格沉积和图案化的最新发展,可能为可扩展制造提供途径。我还将分享微流体超粒子组装方法的进展。创建跨越数百纳米到数十微米的中尺度结构作为下一个构建单元尺度。
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