斯旺西大学 现象的图解:撞击纳米团簇薄膜的光促进了两个电极之间的电荷流动
学分:加尔琴科/克林克:汉堡大学/斯旺西大学 斯旺西-汉堡联合研究小组发现，微小的金属原子纳米团簇——如金和银——具有的特性意味着它们可以用作半导体
这一发现为广泛的潜在新应用打开了大门，从手机显示器和更平的屏幕到可穿戴技术
半导体是现代电子学的核心
它们的许多用途包括用于移动电话和电视的显示设备、光探测器和提供能量的太阳能电池
已经使用的两种主要的基于粒子的半导体是胶体量子点和有机半导体
这些材料是纳米级的
它们的微小尺寸意味着它们受制于一种被称为量子限制的现象，这种现象会导致它们的光学和电子特性发生变化
这些变化使它们适用于预期的应用
金属纳米团簇结合了这两种其他材料的特点
像胶体量子点一样，它们非常稳定
像有机半导体一样，它们是原子级精确的，或者说是分子级的，在它们的金属核心中包含特定数量的原子
然而，尽管含有所有正确的成分，金属纳米团簇以前从未显示出半导体性质
这就是斯旺西-汉堡队取得突破的地方
该团队设计了一种制作由25个金原子(Au25)组成的纳米团簇薄膜的方法
然后他们观察到纳米团簇显示出半导体特性
具体地说，他们观察了由这些薄膜制成的光电晶体管的场效应和光电导性
这些独特的性质是所有半导体材料的标志
该团队由来自斯旺西大学化学系和德国汉堡大学的研究人员组成
斯旺西大学化学系的克里斯蒂安·克林克教授解释了这一发现的潜在应用: 具有25个金原子和稳定配体分子的原子级精确金簇模型
学分:加尔琴科/克林克:汉堡大学/斯旺西大学 “金属纳米团簇中半导体特性的发现，可能为各种新应用铺平道路，从场效应晶体管和光电探测器到发光二极管和太阳能电池
这些装置可以在柔性基底上制造
许多金属纳米团簇，包括我们在本报告中研究的那些，具有几乎无限的稳定性，这使得它们适用于喷墨打印应用
我们需要在这一发现的基础上进一步完善这项技术
但是这个发现指明了前进的方向
这表明我们可以使用金属纳米团簇来生产易于组装的高质量半导体薄膜
" 该团队的其他研究人员解释了其他潜在的应用: 医生
汉堡大学的安德烈斯·布莱克说: “金属核对不同分子功能的亲和力使它们成为高度敏感的气体传感器” 同样来自汉堡大学的迈克尔·加尔琴科说: “与其他低维材料的集成可以产生具有新的有趣功能的异质结构
" 斯旺西大学化学系系主任欧文·盖伊教授说: “半导体是我们在斯旺西的工作重点，无论是化学系还是纳米健康中心
克里斯蒂安的工作对于下一代半导体材料来说非常令人兴奋——斯旺西大学与我们的行业伙伴在这一领域处于领先地位
这些发现，由于我们与汉堡的密切联系而成为可能，是该领域向前迈出的重要一步
这表明，就研究而言，就教学而言，我们化学系走在了前列”
该发现发表在《高级材料》杂志上
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