联系我们  |  网站地图  |  English   |  移动版  |  中国科学院 |ARP
站内搜索:
首页 简介 管理部门 科研部门 支撑部门 研究队伍 科研成果 成果转化 研究生教育 党建与创新文化 科普 信息公开 OA系统
科技信息
Solar RRL:将研究人员从...
具有准全向发电特性的超薄...
用于制备体外骨骼模型的器...
基于非晶态金属氧化物薄膜...
新型发光碳材料在光伏封装...
发电纱线织出“能源衣”
金属有机框架(MOFs)衍生...
东华大学成艳华、朱美芳教...
新型发光碳材料在光伏封装...
纽卡斯尔大学使用自组装4D...
NASA将3D打印传感器 在单...
功能化微/纳米机器人的检...
终结者的到来——基于镓基...
耐高温金属超表面蒙皮同时...
基于一种新奇的面内自极化...
现在位置:首页>新闻动态>科技信息
基于胶体球自组装技术的分级和周期性纳米结构制备及其应用
2019-02-28 16:53:40 | 【 【打印】【关闭】

  近年来,由于其制备过程简单、成本低、可用于制备多种纳米结构和纳米器件等优势,胶体球自组装技术得到了广泛的关注。分散在气/液界面或者基底材料表面上的胶体球(如聚苯乙烯和二氧化硅小球)自组装成单层纳米薄膜,该单层纳米薄膜可以用来作为掩膜版,利用等离子体或其他腐蚀性气体对胶体球进行表面形貌修饰,进而,采用物理沉积或化学刻蚀等方法来制备分级纳米结构以及周期性纳米阵列结构。以上胶体球自组装单层薄膜到纳米结构的制备过程被称之为纳米球刻蚀技术。传统的纳米刻蚀技术,如光刻法、电子束刻蚀法、聚焦离子束法等,其制造成本高昂,产出率较低。同时,制造设备与工艺技术被少数高技术企业垄断,极大地限制了纳米刻蚀技术在不同领域的拓展研究以及商业应用。与之相比,基于胶体球自组装的纳米球刻蚀技术,其制备成本较低且工艺流程简单,因此,很容易在实验室层面开展相关领域的研究工作。以胶体球单层薄膜作为掩膜版,利用纳米球刻蚀技术制备的硅基微纳阵列结构为太阳能电池基底,其优异的光捕捉性能使得太阳能电池的效率得到了显著的提升。此外,胶体球自组装单层薄膜掩膜版的形貌经过修饰后,使得纳米阵列结构的周期和宽高比等形貌参数具有可调控性,拓展了纳米阵列在表面增强拉曼光谱方面的研究应用,为化学以及生物医学检测器件的发展打下了坚实的基础。同时,胶体球自组装单层薄膜也可以作为光学透镜,用于制备光刻胶分级和周期性纳米结构。另一方面,胶体球自组装技术具有很灵活的兼容性,既可以与阳极氧化法结合制备纳米管阵列结构,也可以和水热法结合制备高性能的异质结光电化学器件。总之,胶体球自组装技术在分级纳米结构和周期性纳米阵列结构制备以及纳米制造技术领域起着越来越重要的作用,继而,纳米球刻蚀技术也逐渐成为高成本纳米结构制备技术的有效替代技术,有力地推动了纳米刻蚀技术在能源,光学以及生物器件等领域的应用。

  香港城市大学Johnny C HO 教授课题组利用胶体球自组装以及纳米球刻蚀技术制备出了高度有序、周期性可调的硅基纳米铅笔型阵列、光刻胶纳米阵列以及TiO2纳米管阵列结构,并对其光电性能和实际应用进行了深入的研究探索。基于以上工作基础,该课题组对胶体球自组装技术的发展现状、研究瓶颈以及应用前景进行了分析总结,综述文章以Self‐Assembly of Colloidal Spheres toward Fabrication of Hierarchical and Periodic Nanostructures for Technological Applications为题发表在Advanced Materials Technologies (DOI: 10.1002/admt.201800541)上。 

来源:http://www.materialsviewschina.com/2019/02/34006/

版权所有 中国科学院上海硅酸盐研究所 沪ICP备05005480号-1
长宁园区地址:上海市长宁区定西路1295号 电话:86-21-52412990 传真:86-21-52413903 邮编:200050
嘉定园区地址:上海市嘉定区和硕路585号  电话:86-21-69906002 传真:86-21-69906700 邮编:201899