KAIST研究团队开发出7倍以上高发光效率的3D量子点纳米结构体

CINNO Research产业资讯，三维光学纳米结构能够精确调控光的振幅、相位以及偏振特性，这一特性在光子学领域引发了广泛的关注。韩国研究人员采用了一种创新的分层堆叠技术，成功制造出了在现有技术下难以实现的3D量子点纳米结构。

根据韩媒韩国讲师新闻报道，韩国科学技术院（KAIST）于27日宣布，由该校先进材料工程系郑渊植教授、电气工程系张敏硕教授，以及东国大学崔敏宰教授共同领导的共同研究团队，研发出了一种基于超精细转移印刷技术的3D量子点结构制作技术。

该技术具有普适性，适用于多种纳米颗粒，且能够提供卓越的图案质量。特别是，它支持通过印刷方式实现大面积生产，从而有助于实现高性能器件的规模化制造。

利用这一创新的3D量子点图案化技术，科研团队展示了其在光学应用领域的巨大潜力。该技术能够生产出从疏水到亲水性质各异的量子点基纳米结构，并构建出具有卓越图案质量和高厚度的3D结构，从而显著提升了发光材料和手性(chiral)材料的性能效率。

值得关注的是，研究团队通过创造具有结构不对称性的大面积手性结构体，实现了对偏振光的选择性响应，达到了世界最高水准的圆偏光二色性（Circular dichroism）表现，其性能比先前的记录高出约2度（从19度提升至21度）。这一技术有望成为检测手性生物材料的强有力平台，并因其高灵敏度而促进药物筛选的精确性和速度。

此外，该技术还成功应用于张敏硕教授团队设计的网状量子点纳米图案，实现了发光效率的大幅提升——相比普通量子点薄膜高出7倍以上，显示出在未来高性能量子点显示器件中广阔的应用前景。

资料图

带领此项研究的KAIST郑渊植教授表示：表示：“此次研究不仅局限于量子点，而是成功地实现多种高性能胶体材料三维纳米结构化，这一成果有望在下一代光学超材料和高灵敏度生物传感器领域开辟新的篇章。同时，它也可以被视为光学设计与分析研究和超微纳米工艺技术完美融合的成功案例之一。”

该研究成果已于8月14日在国际权威学术期刊《自然通讯（Nature Communications）》上发表，引起了业界的广泛关注。论文题目为：Chiral 3D structures through multi-dimensional transfer printing of multilayer quantum dot patterns。

此外，这项研究得到了多个机构的鼎力支持，包括韩国科学和信息通信技术部与韩国国家研究财团联合资助的纳米和材料技术开发项目、教育部推动的科学与工程领域学术研究项目，以及贸易、工业和能源部资助的电子元件工业技术开发项目。

注：圆偏光的二色性（Circular Dichroism）指具有光学活性的物质对左旋和右旋偏振光的吸收存在差异的光学现象。该现象主要用于分析蛋白质等有机化合物的三维结构。圆偏光二色性的强度越高，通常意味着在检测过程中能够达到的精度和速度越高。当使用具有高圆偏光二色性的材料时，这一优势尤为明显。理论上，圆偏光二色性的最高强度可以达到45度。

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