[发明专利]图案化并排列半导体纳米粒子

说明书

发明领域

本发明涉及图案化和/或排列半导体纳米粒子的方法和包括图案化的和/或排列的半导体纳米粒子的制品。本发明可以用于构造薄膜电子器件，比如晶体管，二极管等。

发明内容

简要地，本发明提供制备包括排列的半导体纳米粒子和受体基材的器件的方法，其中所述方法包括以下步骤：a)排列多个第一半导体纳米粒子；b)将排列的第一半导体纳米粒子沉积在第一给体片材上；和c)通过使用激光照射，将排列的第一半导体纳米粒子的至少一部分转移到受体基材。通常，所述半导体纳米粒子为无机半导体纳米粒子。排列步骤可以通过任何适当的方法实现，通常包括：1)通过在织构的或微通道的表面中或其上的毛细流动而排列；2)通过在自组装单层(SAM)上模板化而排列；3)通过在织构聚合物表面上模板化而排列；或4)通过在包括向列型液晶的组合物中混合，随后剪切取向向列型液晶而排列。一些实施方式中，所述方法另外包括以下步骤：d)排列第二多个第二纳米粒子；e)在相同的给体片材或第二给体片材上沉积排列的第二纳米粒子；和f)通过使用激光照射将排列的第二纳米粒子的至少一部分转移到相同的受体基材。第二纳米粒子可为导电粒子，绝缘粒子或半导体纳米粒子，包括无机的半导体纳米粒子，并可与第一半导体纳米粒子在组成上相同或不同。另外，提供根据本发明方法制造的器件。

详细说明

任何适当的半导体纳米粒子可被用于本发明的实践。纳米粒子的厚度通常小于500nm，即在最小方向的，更通常小于200nm，更通常小于100nm，在一些实施方式中可以小于50nm或小于20nm厚。本发明实践的典型的纳米粒子可以包括纳米线，纳米棒，纳米管，纳米条和纳米晶体，所述纳米粒子可以支化形成三脚状或四脚状。

典型的半导体纳米粒子由II-VI材料，III-V材料，IV族材料，或其组合组成。适当的II-VI材料可以由任何个数的II族材料，最通常选自由Zn，Cd，Be和Mg的那些，和任何个数的VI族材料，最通常选自由Se，Te，和S的那些，的合金组成。适当的II-VI材料可以包括氧化锌或氧化镁。适当的III-V材料可以由任何个数的III族材料，最通常选自In，Al和Ga的那些，和任何个数的V族材料，最通常选自As，P和Sb的那些，的合金组成。适当的IV族材料可以包括Si和Ge。可选择地，可以使用有机半导体材料，其可以包括二萘嵌苯，并五苯，丁省，金属酞菁，铜酞菁，六噻吩(sexithiophene)，或其衍生物。另外，可以使用任何上述材料彼此或与导电材料的层状的、部分的、合金的或以其它方式复合的组合。

用于本发明实践的半导体纳米粒子可以通过任何适当的方法制造，其可以包括在国际公开WO 2004/027822 A2，美国专利申请公开2004/0005723 A1中教导的方法。可以用于制造半导体纳米粒子的另外的方法可以包括电弧放电，等离子体增强的化学气相淀积(PHCVD)，物理气相沉积等。