來源：半導體芯科技編譯

半導體膠體量子點因其特殊的光學性質而引起了巨大的研究興趣，這些性質源于量子約束效應。它們用于太陽能電池，可以提高能量轉換的效率；它們用于生物成像，可以用作熒光探針；它們用于電子顯示；它們甚至用于量子計算，以利用它們捕獲和操縱單個電子的能力。

然而，讓半導體量子點有效地導電一直是一個重大挑戰(zhàn)，阻礙了它們的充分使用。這主要是由于它們在集合體中缺乏方向性秩序。據(jù)該項目首席研究員Satria Zulkarnaen Bisri在日本理化學研究所（RIKEN）進行了這項研究，目前他在東京農(nóng)業(yè)技術大學工作，根據(jù)他的說法，"使它們具有金屬性，例如，可以使量子點顯示器比目前的設備更亮，但能耗更低。"

現(xiàn)在，該小組在《Nature Communications》上發(fā)表了一項研究，可能為實現(xiàn)這一目標做出重大貢獻。由Bisri和RIKEN CEMS的Yoshihiro Iwasa領導的研究小組創(chuàng)造了一個硫化鉛半導體膠體量子點的超晶格，顯示了金屬的導電特性。

實現(xiàn)這一目標的關鍵是讓晶格中的單個量子點直接 "外延 "地相互附著，而不需要配體，并以精確的方式在其切面方向上做到這一點。

研究人員測試了他們創(chuàng)造的材料的導電性，當他們使用電雙層晶體管（a electric-double-layer transistor）增加載流子密度時，他們發(fā)現(xiàn)在某一點上，它的導電性比目前的量子點顯示器高出100萬倍。重要的是，單個量子點的量子束縛仍然保持，這意味著盡管具有高導電性，但它們也不會喪失功能。

"半導體量子點一直顯示出其光學特性的前景，但其電子遷移率一直是一個挑戰(zhàn)，"Iwasa說。"我們的研究已經(jīng)證明，對組件中的量子點的精確定向控制可以導致高電子遷移率和金屬行為。這一突破可以為在新興技術中使用半導體量子點開辟新的途徑。"

根據(jù)Bisri說法，"我們計劃對這一類材料進行進一步的研究，并相信它可以使量子點超晶格的能力得到巨大的改善。除了改進目前的器件，它還可能帶來新的應用，例如真正的全量子點直接電致發(fā)光器件，電驅動激光器，熱電器件以及高靈敏度的探測器和傳感器，這些應用以前都超出了量子點材料的范圍。"

除RIKEN外，該團隊還包括來自東京工業(yè)大學，東京大學，SPring-8和東京農(nóng)業(yè)技術大學的研究人員。

審核編輯：湯梓紅