近日，我院微电子学系2015级硕士生张长旺等在张建兵副教授的指导下，在量子点的生长控制方面取得了新进展，相关工作发表在美国化学学会旗下期刊《材料化学》（Chemistry of Materials）（2016年影响因子9.407），论文题为“Combination of Cation Exchange and Quantized Ostwald Ripening for Controlling Size Distribution of Lead Chalcogenide Quantum Dots”
胶体量子点是具有量子限域效应、可用溶液法合成的半导体纳米颗粒。其中PbS、PbSe量子点由于具有优异的光电特性而被广泛应用于太阳能电池、红外探测器等光电器件中。在量子限域效应的作用下，量子点的各种性质均和量子点的尺寸密切相关，所以制备出单分散的胶体量子点是构建性能优良的光电器件的基本要求。
为了得到单分散的胶体量子点，张长旺等人在前期工作的基础上，提出在阳离子交换反应中不断注入小尺寸量子点，通过量子化的奥斯特瓦尔德熟化实现量子点的生长和尺寸分布的收缩。该方法可以制备出高度单分散的PbSe和PbS量子点。因为高度的尺寸均匀性，这些量子点自发地组装成2维密堆积和3维超晶格。此外，所得量子点展现出极好的稳定性，在80度空气中加热4小时并不会对其有效尺寸产生影响。该方法的提出将量子点的生长控制提高到了新的高度，所得稳定和高度单分散的量子点为量子点的基本特性研究和器件应用提供了良好的材料基础。相关工作已申请1项国家发明专利。
该工作得到了国家自然科学基金（51302096）、武汉市基础研究基金（2016060101010075）等项目的支持，论文链接http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemmater.7b00411
