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3D nanoprinting of semiconductor quantum dots by photoexcitation-induced chemical bonding

光激发 量子点 材料科学 纳米材料 纳米结构 纳米技术 半导体 光电子学 光致聚合物 聚合 纳米晶 激光器 激发态 聚合物 光学 复合材料 物理 核物理学
作者
Shao-Feng Liu,Zheng‐Wei Hou,Linhan Lin,Fu Li,Yao Zhao,Xiao-Ze Li,Hao Zhang,Hong‐Hua Fang,Zhengcao Li,Hong‐Bo Sun
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:377 (6610): 1112-1116 被引量:118
标识
DOI:10.1126/science.abo5345
摘要

Three-dimensional (3D) laser nanoprinting allows maskless manufacturing of diverse nanostructures with nanoscale resolution. However, 3D manufacturing of inorganic nanostructures typically requires nanomaterial-polymer composites and is limited by a photopolymerization mechanism, resulting in a reduction of material purity and degradation of intrinsic properties. We developed a polymerization-independent, laser direct writing technique called photoexcitation-induced chemical bonding. Without any additives, the holes excited inside semiconductor quantum dots are transferred to the nanocrystal surface and improve their chemical reactivity, leading to interparticle chemical bonding. As a proof of concept, we printed arbitrary 3D quantum dot architectures at a resolution beyond the diffraction limit. Our strategy will enable the manufacturing of free-form quantum dot optoelectronic devices such as light-emitting devices or photodetectors.
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