[发明专利]一种图案化制备叠层异质结构阵列的方法

权利要求书

1.一种图案化制备叠层异质结构阵列的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、制备第一结构阵列：使用一级毛细液桥对单组份胶体量子点进行组装，退浸润后得到第一结构阵列，所述第一结构阵列的图案和尺寸通过第一结构阵列硅柱模板的形状进行控制，所述第一结构阵列硅柱模板为不对称浸润，所述第一结构阵列硅柱模板包括至少两个硅柱，所述单组份胶体量子点为第一配体修饰；

S2、配体交换：将所述第一结构阵列中的第一配体交换为第二配体，所述第二配体用于保护所述第一结构阵列在下次叠层异质结构阵列的制备过程中不被溶解；

S3、制备图案化的叠层异质结构阵列：在所述第一结构阵列的上表面使用二级毛细液桥制备第二结构阵列，利用三维转移平台控制所述第一结构阵列与第二结构阵列硅柱模板的位置关系，使所述第一结构阵列的第一层胶体量子点与所述第二结构阵列硅柱模板将来形成的第二层胶体量子点之间的位置固定，所述第二结构阵列的图案和尺寸通过所述第二结构阵列硅柱模板的形状进行控制，所述第二结构阵列硅柱模板为不对称浸润，所述第二结构阵列硅柱模板包括至少两个硅柱，退浸润后得到图案化的叠层异质结构阵列。

2.根据权利要求1所述的一种图案化制备叠层异质结构阵列的方法，其特征在于：还包括以下步骤：

S4、再次进行配体交换，重复n次制备图案化的叠层异质结构阵列，图案化制备叠层异质结构阵列完成，所述叠层异质结构阵列包括n+2层结构阵列，n0。

3.根据权利要求1所述的一种图案化制备叠层异质结构阵列的方法，其特征在于：步骤S1中，所述一级毛细液桥的形成方法为：在所述第一结构阵列硅柱模板上滴加第一半导体材料前驱液，并将基底覆盖在所述第一结构阵列硅柱模板的上方形成第一三明治结构，所述第一结构阵列硅柱模板的顶端亲水、侧壁疏水，所述第一结构阵列硅柱模板的顶部、所述第一半导体材料前驱液和所述基底组成所述一级毛细液桥；

所述一级毛细液桥为微米尺度毛细桥、高度为500-1000nm，所述第一半导体材料前驱液为单组分胶体量子点溶液；

所述第一结构阵列硅柱模板使用光刻法和刻蚀进行加工，所述第一结构阵列硅柱模板使用FAS进行修饰。

4.根据权利要求3所述的一种图案化制备叠层异质结构阵列的方法，其特征在于：所述配体交换的方法为浸泡法或旋涂法。

所述浸泡法包括以下步骤：将所述第一三明治结构浸泡在第二配体溶液中5～30min，再使用所述第二配体溶液中的溶剂进行冲洗，放入30～90℃烘箱加热6～24h，除去多余的溶剂，配体交换完成；

所述旋涂法包括以下步骤：将所述第二配体溶液旋涂在所述第一结构阵列上，转速为1500rmp，再浸泡在所述第二配体溶液中的溶剂中，40～80℃加热除去多余的溶剂。

5.根据权利要求4所述的一种图案化制备叠层异质结构阵列的方法，其特征在于：所述溶剂为甲苯或氯苯，所述第二配体溶液的质量分数为5％，所述旋涂法中所述第二配体溶液的体积为10ul。

6.根据权利要求1所述的一种图案化制备叠层异质结构阵列的方法，其特征在于：步骤S3中，所述二级毛细液桥的形成方法为：在所述第二结构阵列硅柱模板上滴加第二半导体材料前驱液，并将所述第一结构阵列覆盖在所述第二结构阵列硅柱模板的上方形成第二三明治结构，所述第二结构阵列硅柱模板的顶端亲水、侧壁疏水，利用所述三维转移平台控制所述第一结构阵列与所述第二结构阵列硅柱模板的位置关系，使所述第一结构阵列的第一层胶体量子点与所述第二结构阵列硅柱模板将来形成的第二层胶体量子点之间的位置固定，所述第二结构阵列硅柱模板的顶部、所述第二半导体材料前驱液和所述第一结构阵列组成所述二级毛细液桥；

所述第二结构阵列硅柱模板使用光刻法和刻蚀进行加工，所述第二结构阵列硅柱模板使用FAS进行修饰。