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Micro-LED全彩显示中量子点膜层制备及光转换效率优化

第４３卷㊀第３期２０２２年３月发㊀光㊀学㊀报ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥＶｏｌ４３Ｎｏ３Ｍａｒ.ꎬ２０２２㊀㊀收稿日期:２０２１￣１１￣２５ꎻ修订日期:２０２１￣１２￣１９㊀㊀基金项目:国家自然科学基金(Ｕ１８３０１１２)ꎻ江苏省自然科学基金(ＢＫ２０１９１１９５)资助项目ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ(Ｕ１８３０１１２)ꎻＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ(ＢＫ２０１９１１９５)文章编号:１０００￣７０３２(２０２２)０３￣０４２１￣０８Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ全彩显示中量子点膜层制备及光转换效率优化卢子元１ꎬ２ꎬ庄永漳２ꎬ仉㊀旭２ꎬ王㊀涛２ꎬ谭㊀毅２ꎬ王倩静２ꎬ张晓东２ꎬ３ꎬ蔡㊀勇２ꎬ３ꎬ张宝顺２ꎬ３∗ꎬ张㊀晶１∗(１.长春理工大学光电工程学院ꎬ吉林长春㊀１３００２２ꎻ２.中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米加工平台ꎬ江苏苏州㊀２１５１２３ꎻ３.中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院ꎬ安徽合肥㊀２３００２６)摘要:将表面配体改性的ＣｄＳｅ/ＺｎＳ量子点(Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ)和光刻胶混合ꎬ进而采用光刻工艺在ＩｎＧａＮ/ＧａＮ蓝光Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ上实现了最小尺寸为３μｍ的高分辨率㊁高光效的量子点颜色转换膜层ꎮ同时系统研究了不同厚度和混合比例的量子点膜层的吸收/发射光谱及光致发光量子产率(ＰＬＱＹ)ꎮ为优化光转换效率ꎬ量子点膜层中加入了ＴｉＯ２散射粒子以提高蓝光的吸收效率ꎮ更进一步地ꎬ经过设计引入分布式布拉格反射镜(ＤＢＲ)ꎬ使得未被吸收的蓝光光子回弹到量子点转换膜层ꎬ这不仅提升了蓝光吸收效率ꎬ也增强了转换色彩的饱和度ꎮ同时采用了热激发方式来提升量子点的光致发光量子产率ꎮ为得到更高的显示对比度和色彩饱和度ꎬ引入黑色光阻矩阵来削弱临近图形之间的颜色串扰ꎮ实验结果表明ꎬ该量子点膜层可以用光刻技术实现高分辨率㊁高光效的颜色转换图层ꎬ为单片全彩化Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ显示的发展提供了新颖可靠的技术路线ꎮ关㊀键㊀词:Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤꎻ量子点ꎻ分布式布拉格反射镜(ＤＢＲ)ꎻ颜色转换ꎻ散射粒子中图分类号:Ｏ４８２.３１㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.３７１８８/ＣＪＬ.２０２１０３６８ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＱｕａｎｔｕｍＤｏｔｓＬａｙｅｒｆｏｒＦｕｌｌ￣ｃｏｌｏｒＭｉｃｒｏ￣ＬＥＤＤｉｓｐｌａｙＬＵＺｉ￣ｙｕａｎ１ꎬ２ꎬＣＨＯＮＧＷｉｎｇ￣ｃｈｅｕｎｇ２ꎬＺＨＡＮＧＸｕ２ꎬＷＡＮＧＴａｏ２ꎬＴＡＮＹｉ２ꎬＷＡＮＧＱｉａｎ￣ｊｉｎｇ２ꎬＺＨＡＮＧＸｉａｏ￣ｄｏｎｇ２ꎬ３ꎬＣＡＩＹｏｎｇ２ꎬ３ꎬＺＨＡＮＧＢａｏ￣ｓｈｕｎ２ꎬ３∗ꎬＺＨＡＮＧＪｉｎｇ１∗(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＯｐｔｏ￣ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＣｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌＮａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＳｍａｒｔＳｙｓｔｅｍｓꎬＳｕｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮａｎｏ￣ＴｅｃｈａｎｄＮａｎｏ￣ＢｉｏｎｉｃｓꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＳｕｚｈｏｕ２１５１２３ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＳｃｈｏｏｌｏｆＮａｎｏ￣ＴｅｃｈａｎｄＮａｎｏ￣ＢｉｏｎｉｃｓꎬＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａꎬＨｅｆｅｉ２３００２６ꎬＣｈｉｎａ)∗ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＡｕｔｈｏｒｓꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｂｓｚｈａｎｇ２００６＠ｓｉｎａｎｏ.ａｃ.ｃｎꎻｚｈａｎｇｊｉｎｇｃｕｓｔ＠ｃｕｓｔ.ｅｄｕ.ｃｎＡｂｓｔｒａｃｔ:ＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｃｏｌｌｏｉｄａｌＣｄＳｅ/ＺｎＳｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ(ＱＤｓ)ｗｉｔｈｍｏｄｉｆｉｅｄｌｉｇａｎｄｓａｒｅｄｉｓｐｅｒｓ￣ｅｄｉｎｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｄｔｈｅｎｐａｔｔｅｒｎｅｄｏｎｂｌｕｅＩｎＧａＮ/ＧａＮＭｉｃｒｏ￣ＬＥＤｂｙｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙｐｒｏｃｅｓｓꎬｄｅｍｏｎ￣ｓｔｒａｔｉｎｇａｈｉｇｈ￣ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｌｙｅｆｆｉｃｉｅｎｔｃｏｌｏｒｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌａｙｅｒｗｉｔｈｃｒｉｔｉｃａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｏｆ３μｍ.Ｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ/ｅｍｉｓｓｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍａｎｄｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｑｕａｎｔｕｍｙｉｅｌｄ(ＰＬＱＹ)ｏｆｔｈｅＱＤｓｃｏｌｏｒｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌａｙｅｒ(ＣＣＬ)ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄｍｉｘｉｎｇｒａｔｉｏａｒｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄ.Ｔｏｉｍ￣ｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙꎬＴｉＯ２ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｐａｒｔｉｃｌｅｓａｒｅｄｉｆｆｕｓｅｄｉｎｔｏｔｈｅＱＤｓＣＣＬｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｂｌｕｅｌｉｇｈｔａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ.ＭｏｒｅｏｖｅｒꎬａｔａｉｌｏｒｅｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＢｒａｇｇｒｅｆｌｅｃｔｏｒ(ＤＢＲ)ｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｍａｋｅｔｈｅｕｎａｂｓｏｒｂｅｄｂｌｕｅｐｈｏｔｏｎｓｂｏｕｎｃｅｂａｃｋｔｏｔｈｅＱＤｓＣＣＬꎬｗｈｉｃｈｎｏｔｏｎｌｙａｍｐｌｉｆｉｅｓｔｈｅｂｌｕｅ４２２㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４３卷ｌｉｇｈｔａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｂｕｔａｌｓｏｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｓｔｈｅｓａｔｕｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｒｔｅｄｃｏｌｏｒｓ.ＴｈｅＰＬＱＹｏｆｔｈｅＱＤｓＣＣＬｉｓｅｖｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｄａｆｔｅｒａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｈａｒｄｂａｋｉｎｇ.Ｂｌａｃｋｍａｔｒｉｘｍａｔｅｒｉａｌｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓｔｈｅｌｉｇｈｔｃｒｏｓｓｔａｌｋａｍｏｎｇｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇｐｉｘｅｌｓꎬｔｈｕｓｈｉｇｈｅｒｃｏｎｔｒａｓｔａｎｄｃｏｌｏｒｓａｔｕｒａｔｉｏｎａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ.ＴｈｅｐｒｏｍｉｓｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｅｔｈａｔｔｈｅＱＤｓｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔｉｓｆｅａｓｉｂｌｅｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔａｈｉｇｈ￣ｒｅｓｏ￣ｌｕｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｌｙｅｆｆｉｃｉｅｎｔｃｏｌｏｒｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌａｙｅｒｂｙｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙｐｒｏｃｅｓｓꎬｐａｖｉｎｇａｎｏｖｅｌａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅｐａｔｈｗａｙｔｏｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃｆｕｌｌ￣ｃｏｌｏｒＭｉｃｒｏ￣ＬＥＤｄｉｓｐｌａｙｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤꎻｑｕａｎｔｕｍｄｏｔꎻｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＢｒａｇｇｒｅｆｌｅｃｔｏｒ(ＤＢＲ)ꎻｃｏｌｏｒｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎꎻｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｐａｒｔｉｃｌｅｓ１㊀引㊀㊀言凭借低延时㊁低功耗㊁高亮度㊁高自发光效率和宽工作温度范围等显著特性ꎬ微型发光二极管(Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ)被认为是十分具有潜力的显示技术ꎬ在微显示产品[１￣４]㊁ＡＲ(增强现实)/ＶＲ(虚拟现实)㊁光通信㊁固态照明和军事航天等各领域都有着极其重要的应用ꎮ但是ꎬ由于受到ＬＥＤ外延材料和工艺上的技术限制ꎬ单芯片全彩化Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ显示是制约其研究与应用的瓶颈之一ꎮ目前ꎬＭｉｃｒｏ￣ＬＥＤ全彩化[５]解决方案分为两种:巨量转移ＲＧＢ三原色ＬＥＤ和蓝光ＬＥＤ配合荧光物质颜色转换ꎮ鉴于Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ的更小像素尺寸ꎬ巨量转移技术的工艺难度和成本过高导致其很难满足市场需求ꎮ以单色Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ阵列作为光源㊁采用胶体量子点(Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ)的彩色转换技术[６￣８]为全彩色Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ显示提供了另一种有效途径ꎮ胶体量子点具有量子产率高㊁吸收光谱宽㊁以及较高的色纯度(半宽窄)等优点ꎬ通过控制量子点核心尺寸易于调色[９￣１０]ꎬ发射波长可以覆盖超宽的色域ꎬ且具有溶解工艺ꎬ通过配体交换可以与大部分光刻胶进行混溶ꎬ实现高分辨率图形化[１１￣１６]ꎮ所以它们可以用于颜色转换层(ＣＣＬ)ꎬ取代商业颜色滤光片(ＣＦ)ꎬ可广泛适用于背光单元(ＢＬＵ)㊁液晶显示(ＬＣＤ)㊁ＯＬＥＤ和ＬＥＤꎮ本文研究了量子点转彩技术ꎬ采用官能团为巯基的极性配体的改性ＣｄＳｅ/ＺｎＳ厚壳量子点[１７￣１９]进行色转换膜层的制备ꎬ得到量子点在Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ上的光致转换性质ꎮ实验分析了厚度和质量比等参数对量子点膜层光致发光特性的影响ꎮ针对膜层吸收效率[２０]和转换效率提升设计相应的实验方案ꎬ并通过光刻方式实现了量子点膜层的ＲＧＢ图形化ꎬ设计挡光结构ꎬ降低ＲＧＢ颜色光串扰[２１]ꎮ以常规膜层制备条件为基础ꎬ通过光学设计㊁材料改性㊁工艺优化提升吸收转换效率ꎬ实现了质量比更低㊁膜层更薄的高转换效率量子点膜层[２２]ꎮ该技术具有半导体工艺兼容的特性ꎬ使得单片全彩化Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ微显示屏可以通过标准且高效的半导体工艺实现ꎬ进而为其量产提供了一种可靠的思路ꎮ２㊀实㊀㊀验２.１㊀样品制备本文针对厚壳ＣｄＳｅ/ＺｎＳ核壳结构量子点进行研究ꎬ其中红色量子点壳厚８ｎｍꎬ绿色量子点壳厚６ｎｍꎬ通过配体改性为亲水体系使其溶于丙二醇甲醚醋酸酯(ＰＧＭＥＡ)溶液ꎬ将其与以ＰＧ￣ＭＥＡ为溶剂㊁ＰＭＭＡ为主体树脂的负性透明光刻胶以体积比１ʒ１比例混合ꎬ分别选取质量比为２.５％/５％/１０％/１５％的不同质量比量子点光刻胶(Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ)ꎬ在５５０μｍ玻璃基底上通过紫外固化制备２~１０μｍ不同厚度量子点膜层ꎬ并测试得到不同数据ꎮ为在更薄的胶体量子点膜层中得到更高的吸收转换效率ꎬ选取直径为３０ｎｍ的ＴｉＯ２粒子[２３]ꎬ以质量比１００％充分扩散在ＰＧＭＥＡ溶液中ꎬ随后以体积比１ʒ１０混入量子点光刻胶中制备成悬浊液ꎬ并以旋涂方式涂敷于Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ表面ꎮ随后使用光学镀膜机在量子点膜层上方制备分布布拉格反射镜(ＤＢＲ)ꎬ材料为ＴｉＯ２/ＳｉＯ２叠加膜层ꎬ室温下ＴｉＯ２㊁ＳｉＯ２材料折射率分别为２.２和１.３ꎬ设计薄层厚度ＴｉＯ２(８７ｎｍ)/ＳｉＯ２(５２ｎｍ)来实现４５０ｎｍ波段蓝光最大反射率ꎮ通过光刻方式在基于蓝宝石衬底的蓝光ＬＥＤ外延片上实现了微米尺度的量子点图案ꎮ并为减少ＲＧＢ亚像素光串扰ꎬ通过光刻黑色负性㊀第３期卢子元ꎬ等:Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ全彩显示中量子点膜层制备及光转换效率优化４２３㊀光刻胶制备挡光结构ꎬ进而实现更高对比度和色彩饱和度ꎮ２.２㊀实验描述在厚度为５５０μｍ的玻璃衬底上旋涂２.５％的红色量子点光刻胶ꎬ在２００ｒ/ｍｉｎ１００ｓ的旋涂条件下ꎬ厚度为２.０μｍꎬ经过长时间紫外固化后ꎬ重复该旋涂步骤ꎬ量子点膜层厚度可以相应地线性增加ꎮ通过相同的旋涂工艺ꎬ可以得到不同质量比下不同厚度的量子点膜层ꎮ通过ＰＥ分光光度计测量相同厚度(５μｍ)的不同质量比(２.５％/５％/１０％/１５％)红绿两种量子点膜层透过率ꎬ并计算最佳吸光度(ＯＤ)值ꎮ随后选取波长为４５０ｎｍ蓝光ＬＥＤ光源激发不同质量比㊁不同厚度的红绿两种量子点膜层ꎬ通过积分球测试３５０~８００ｎｍ波段辐射光谱ꎬ并计算膜层的光致发光量子产率(ＰＬＱＹ)ꎬ分析其随不同条件的变化规律ꎮ为了提升量子点膜层转换效率ꎬ单个像素尺寸的膜层厚度应该尽量小于像素发光面积大小ꎮ这就要求必须制备更高质量比㊁更薄厚度的量子点膜层ꎬ从而需考虑在低厚度的情况下如何提升量子点对蓝光的吸收转换效率ꎮ本文就该问题从三个方面入手ꎮ一是通过添加高折射率散射粒子(ＴｉＯ２)提高蓝光在量子点膜层内的瑞利散射ꎬ增加其在量子点膜层内的光程ꎬ进而提高吸收效率ꎮ其中为了使无机纳米颗粒在ＰＧＭＥＡ溶液中充分扩散ꎬ使用球磨机降低ＴｉＯ２纳米粒子比表面积ꎬ继而降低表面能使其更好地在ＰＧＭＥＡ中扩散ꎬ再结合物理超声ꎬ解决因ＴｉＯ２颗粒比表面积较大而产生表面能导致的团聚问题ꎮ二是通过光学镀膜机在较低温度生长三种不同厚度组合的ＤＢＲ薄层ꎬ针对膜层上方未被吸收的蓝光光子设计ＤＢＲ厚度为１μｍ的７层ＴｉＯ２/ＳｉＯ２膜层ꎬ将４５０ｎｍ波段蓝光全反射回膜层ꎬ增加光源在膜层内的光程ꎬ以进行量子点膜层对激发蓝光的二次吸收ꎬ继而提高膜层吸收效率ꎮ三是针对转换膜层曝光后的不同固化处理方式对转换效率的影响ꎬ测试分析ＵＶ固化和热板固化在不同条件下的坚膜效果ꎮ测试量子点热激发对其ＰＬＱＹ的提升ꎬ通过光电测试设备测试辐射光谱ꎬ计算出ＰＬＱＹ进行横向对比ꎬ得到最佳固化处理方式ꎮ在图形结构方面采用光刻方式实现下转换膜层的图形化以及黑色挡光矩阵的图形化ꎬ使用紫外光刻机ＳＵＳＳＭＡ６(光源功率９.８ｍＷ/ｃｍ２)对不同颜色量子点膜层进行曝光ꎮ其中由于红色量子点对紫外光的吸收优于绿色量子点ꎬ这严重影响光刻胶中感光剂和固化剂的作用速率ꎬ因而为避免过度曝光ꎬ红色量子点膜层曝光时间明显高于绿色量子点膜层ꎮ３㊀结果与讨论３.１㊀吸收转换测试分析分别测得红色㊁绿色ＣｄＳｅ/ＺｎＳ量子点膜层在５μｍ厚度的标准下ꎬ不同质量比的可见光波段透过率ꎬ如图１(ａ)㊁(ｂ)所示ꎮ图１㊀５μｍ的红色(ａ)和绿色(ｂ)量子点膜层透过率Ｆｉｇ.１㊀Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅｏｆ５μｍｔｈｉｃｋｒｅｄ(ａ)ａｎｄｇｒｅｅｎ(ｂ)ＱＤｓＣＣＬ随着量子点膜层中量子点质量比的上升ꎬ４５０ｎｍ蓝光波段整体透过率逐步下降ꎮ而５３６ｎｍ与６３１ｎｍ左右的绿红光波段ꎬ均能达到９５％以上透过率ꎬ可见该量子点膜层对其自身产生的转换光具有较低的自吸收ꎮ根据量子点膜层在峰值波长４５０ｎｍ蓝光Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ上的透过率ꎬ计算出红/绿量子点膜层在５μｍ厚度时对蓝光的最高吸光度(ＯＤ)值分别是１.１５/０.１３ꎮ４２４㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４３卷选取４５０ｎｍ波长蓝光光源ꎬ其中光源采用稳流０.３３４ｍＡ㊁功率为１Ｗ的供电方式ꎬ蓝光辐射通量为３６０ｍＷꎬ光通量为１６.２７ｌｍꎬ利用积分球测试方法ꎬ激发红/绿ＣｄＳｅ/ＺｎＳ量子点膜层ꎮ在不同质量比㊁不同厚度下ＰＬＱＹ变化如图２所示ꎮＰＬＱＹ的计算方法如下:η＝Ｎ１Ｎ２ˑ１００％ꎬ(１)其中ꎬη为ＰＬＱＹꎬＮ１为转换光光子数量ꎬＮ２为被量子点吸收的光子数量ꎮ由ＰＬＱＹ计算公式可知作为分母的光子数量中不包括未被量子点吸收的光源光子ꎬη仅为转换光的光子数量与被量子点吸收掉的蓝色光子数量的比值ꎬ所以该值只反映膜层内量子点颗粒转换效率ꎮ即使转换光子数量很低ꎬ如果吸收的蓝光光子数量不多ꎬ即吸收效率很低ꎬ也会得到很高的ＰＬＱＹꎮ则当蓝光完全吸收㊁吸收效率达到１００％时ꎬ膜层对光源的转换效率将和ＰＬＱＹ相等ꎮ换言之ꎬＰＬＱＹ标定了当前量子点膜层转换效率的上限ꎮ图２㊀不同厚度的红色(ａ)和绿色(ｂ)量子点膜层的ＰＬＱＹꎬ以及不同厚度的红色(ｃ)和绿色(ｄ)量子点膜层的吸收效率ꎮＦｉｇ.２㊀ＰＬＱＹｏｆｔｈｅｒｅｄ(ａ)ａｎｄｇｒｅｅｎ(ｂ)ＱＤｓＣＣＬｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓꎬａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｒｅｄ(ｃ)ａｎｄｇｒｅｅｎ(ｂ)ＱＤｓＣＣＬｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓ.从图２(ａ)可以看出ꎬ随着红光量子点膜层厚度变厚ꎬ质量比升高ꎬＰＬＱＹ在厚度从低到高的变化中呈现衰减的趋势ꎮ这是由于ＣｄＳｅ/ＺｎＳ量子点材料的吸收光谱与发射光谱重合导致部分转换光在量子点膜层中出现自吸收现象ꎮ如图３(ａ)ꎬ红色重合区域为量子点自吸收区域ꎬ随着膜层内量子点数量的增加ꎬ由于蓝光光子数有限ꎬ越来越少的蓝光光子转换为红光光子ꎬ使其蓝光转换为红光光子增长速度低于量子点自吸收红光光子速度ꎬ导致红光转换光功率增长速率下降ꎬ继而导致ＰＬＱＹ下降ꎮ从图２(ａ)还能观察到红光量子点膜层的ＰＬＱＹ随质量比上升而下降的情况ꎮ随着质量比的增大ꎬ量子点膜层中ＰＭＭＡ内量子点数量逐步提高直至饱和ꎬ部分量子点间距进一步缩短ꎬ甚至产生团聚情况ꎬ大量团聚的量子点受到荧光共振能量转移(ＦＲＥＴ)的影响产生转换光猝灭ꎬ导致转换光功率下降ꎬ继而呈现了随质量比升高而ＰＬＱＹ递减的现象ꎮ图２(ｂ)中由于绿光量子点内核尺寸要小于红色量子点ꎬ根据量子尺寸效应其禁带宽度大于红色量子点ꎬ需要更高能量光子将其激发ꎬ所以绿㊀第３期卢子元ꎬ等:Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ全彩显示中量子点膜层制备及光转换效率优化４２５㊀色量子点对４５０ｎｍ波段的蓝光吸收能力要明显弱于红色量子点ꎮ这导致绿色量子点膜层在质量比偏低或者厚度过低时存在严重的蓝光低吸收现象ꎬ大量蓝色光子未被吸收转换ꎬ厚度增加的前期量子点膜层对蓝光光子的吸收转换效率远高于绿光光子的自吸收ꎬ所以ＰＬＱＹ首先处于上升趋势ꎮ但是从图３(ｂ)阴影部分可见绿光吸收光谱中出现的第一吸收峰处于其转换光谱之中ꎬ这严重地增加了膜层对转换光自吸收的效率ꎬ使得厚度(主要参数)增加到６μｍ左右时转换出的绿光光子数量低于绿色量子点膜层自吸收的绿色光子数量ꎬ导致ＰＬＱＹ出现骤降的现象ꎬ所以绿色量子点膜层产生ＰＬＱＹ先升后降的情况ꎮ量子点的自吸收现象无法完全避免ꎬ通过优化量子点结构从而改善量子点的吸收特性可以改善自吸收现象ꎬ同时量子点和散射粒子的浓度也可以进一步优化使转换效率最大化ꎮ图３㊀红色(ａ)和绿色(ｂ)ＣｄＳｅ/ＺｎＳ量子点吸收和转换光谱Ｆｉｇ.３㊀Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｒｅｄ(ａ)ａｎｄｇｒｅｅｎ(ｂ)ＣｄＳｅ/ＺｎＳＱＤｓ图２(ｃ)㊁(ｄ)中展示了不同条件下的红/绿量子点膜层对蓝光的吸收效率ꎮ随着厚度增厚或质量比增大ꎬ均能提高量子点膜层对蓝光的吸收效率ꎬ但是随着红光量子点膜层吸收效率达到９０％ꎬ其吸收效率增长速度明显变缓ꎬ吸收达到了饱和ꎮ因此ꎬＣｄＳｅ/ＺｎＳ量子点转换膜层在提升转换效率方面并不是质量比和厚度越大越好ꎮ质量比与厚度的提升伴随着ＰＬＱＹ的衰减和吸收效率的增加ꎬ在ＰＬＱＹ持续下降的情况下找出与吸收效率增长的交界点才能使更多的光源光子转换为转换光子ꎮ根据积分球实验测得Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ光源蓝光与ＣｄＳｅ/ＺｎＳ量子点膜层转换光辐射光谱数据ꎬ如图４所示ꎮ得到红色量子点膜层发射峰值为６３１ｎｍꎬ光谱半峰全宽(ＦＷＨＭ)为３２.７２ｎｍꎻ绿色量子点膜层发射峰值为５３６ｎｍꎬＦＷＨＭ为２２.５６ｎｍꎮ可以清晰地观察到在同辐射功率的蓝光照射下ꎬ在蓝色波段红色量子点膜层漏光明显小于绿色量子点膜层ꎬ而其对蓝光吸收要远高于绿色量子点膜层ꎬ并且转换光辐射光谱也远高于绿色量子点膜层ꎮ考虑到绿色量子点本身也具有较高的ＰＬＱＹꎬ为更好地发挥绿色量子点转换特性ꎬ则要考虑实现其对蓝光的充分吸收ꎮ图４㊀红/绿量子点膜层转换光谱Ｆｉｇ.４㊀ＴｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｒｅｄａｎｄｇｒｅｅｎＱＤｓＣＣＬｕｎｄｅｒｂｌｕｅｌｉｇｈｔｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ３.２㊀膜层吸收转换效率提升本文针对提升ＰＬＱＹ和增加吸收效率采用了三种解决办法优化转换效率ꎮ第一ꎬ针对光刻实验后的膜层固化方式设计了一系列对比实验ꎬ选取ＰＬＱＹ与吸收效率都相对较高的质量比为１０％的量子点光刻胶制备量子点膜层ꎬ通过相同的旋涂㊁前烘㊁曝光㊁显影后在最后的坚膜固化阶段选取ＵＶ固化和热板固化两种方式ꎬ测试得到吸收转换对比数据ꎮ可见耐热４２６㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４３卷性不好的红/绿色量子点在ＰＭＭＡ介质的保护下均产生了热激发现象ꎬ我们称这现象为膜层的正向老化ꎬ这依赖于一个高温对膜层内量子点的外壳钝化现象ꎬ明显减少了量子点表面缺陷ꎬ继而提高了整体转换光的辐射功率ꎮ从表１中可见ꎬ红色量子点由于具有更大的尺寸致使热板固化要比ＵＶ固化ＰＬＱＹ提高了１０％ꎬ而更小尺寸㊁吸收效率更差的绿色量子点ＰＬＱＹ也得到了２％的提升ꎮ在保证红绿量子点吸收效率为６８％㊁２６％不变的情况下ꎬ量子点膜层对整体光源产生的转换效率提升了７％与１％ꎮ表１㊀量子点膜层不同坚膜条件下转换效率对比Ｔａｂ.１㊀ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓｏｆｒｅｄａｎｄｇｒｅｅｎＱＤｓＣＣＬｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｕｒｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ样品种类ＰＬＱＹ/％吸收效率/％转换效率/％Ｒｅｄ１０％ＵＶ固化３２.６５６８.６７２２.４２Ｒｅｄ１０％热固化４２.３７６８.５９２９.０６Ｇｒｅｅｎ１０％ＵＶ固化３２.８３２６.０１８.５４Ｇｒｅｅｎ１０％热固化３４.９０２６.１９９.１４第二ꎬ针对绿色量子点对蓝光吸收较差的问题ꎬ选取吸收效率较差的质量比为５％的量子点光胶进行膜层制备ꎬ在光胶中混入尺寸为３０ｎｍ的ＴｉＯ２散射粒子ꎮ从表２可见ꎬ在混入ＴｉＯ２散射粒子后ꎬ蓝光由于膜层中的纳米粒子不断散射ꎬ增加了膜层内蓝光的有效光程ꎬ使得量子点吸收时间变长ꎬ从而使红绿色量子点膜层吸收效率提升２倍和３倍ꎬ在量子点的ＰＬＱＹ保持不变的情况下转换效率也相应地提升２倍和３倍ꎮ表２㊀量子点膜层内有无ＴｉＯ２散射粒子的转换效率对比Ｔａｂ.２㊀ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓｏｆｔｈｅＱＤｓＣＣＬｗｉｔｈａｎｄｗｉｔｈｏｕｔＴｉＯ２ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｐａｒｔｉｃｌｅｓ样品种类ＰＬＱＹ/％吸收效率/％转换效率/％Ｒｅｄ５％４１.０３９.８１６.３Ｒｅｄ５％(ＴｉＯ２)４２.２８０.８３４.１Ｇｒｅｅｎ５％２８.７１９.５５.６Ｇｒｅｅｎ５％(ＴｉＯ２)２７.８６３.５１７.７第三ꎬ在量子点膜层顶部设计反射峰波长为４５０ｎｍ的ＤＢＲꎬ将膜层内未被吸收的蓝光反射回膜层内进行重复吸收ꎬ继而增加膜层吸收效率ꎮ其中ＤＢＲ结构为ＴｉＯ２/ＳｉＯ２连续叠加ꎬ因为量子点膜层对蓝光的吸收仅有两次ꎬ则选取吸收系数较好的质量比为１０％量子点膜层ꎮ图５是不同角度下反射率测试结果ꎬ可见入射光在入射角为０ʎ㊁３０ʎ㊁４５ʎ时ꎬ反射率均能达到９０％以上ꎮ但是ꎬ由于增加角度会使膜层内光程增加ꎬ使得反射曲线发生明显蓝移ꎮ图５㊀ＤＢＲ在不同角度下的反射光谱Ｆｉｇ.５㊀ＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒａｏｆＤＢＲａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｇｌｅｓ表３㊀量子点膜层上有无ＤＢＲ的转换效率对比Ｔａｂ.３㊀ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓｏｆＱＤｓＣＣＬｗｉｔｈｏｒｗｉｔｈｏｕｔＤＢＲ样品种类ＰＬＱＹ/％吸收效率/％转换效率/％Ｒｅｄ１０％３６.７９７８.１２２８.７４Ｒｅｄ１０％(ＤＢＲ)３３.６９９１.９９３０.９９Ｇｒｅｅｎ１０％３４.９０２６.１９９.１４Ｇｒｅｅｎ１０％(ＤＢＲ)１８.６６７３.９０１３.７９由表３中可知膜层上方加入ＤＢＲ后ꎬ红色量子点膜层吸收效率进一步上升ꎬ但是由于ＤＢＲ在红色波段出现的反射峰抑制了转换光的发射ꎬ导致转换光功率随吸收效率的增长速度变慢ꎬＰＬＱＹ小幅下降ꎮ但是整体来看ꎬＤＢＲ反射回膜层的蓝光光子转换出的红光光子数量要大于ＤＢＲ反射的红光光子数量ꎬ所以整体红色转换光辐射功率仍然是上升的ꎬ这就使整体转换效率提高了３％ꎮ绿色量子点膜层的ＰＬＱＹ在加入ＤＢＲ后出现明显下降ꎬ分析有三种原因导致其产生该情况ꎮ首先ꎬＤＢＲ在５３５ｎｍ波段的反射峰有高达２０％的反射率ꎬ导致量子点膜层内产生的部分绿色光子被ＤＢＲ反射回膜层内ꎬ使转换光辐射功率增长速度变慢ꎻ其次ꎬ绿光量子点膜层仅有３４.９０％的ＰＬＱＹꎬ被ＤＢＲ反射的大部分蓝光未被量子点膜层吸收而反射回光源ꎬ导致大部分蓝色光子未被量子点膜层二次吸收ꎻ最后ꎬ由于绿色量子点膜层在吸收效率增加的过程中膜层内量子点会产生很强的自吸收现象ꎬ也会直㊀第３期卢子元ꎬ等:Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ全彩显示中量子点膜层制备及光转换效率优化４２７㊀接导致转换光辐射功率下降ꎮ由于绿色量子点膜层对转换光子的自吸收数量和ＤＢＲ反射转换光的光子数量要明显小于绿色量子点二次吸收产生转换光光子数ꎬ所以增加ＤＢＲ产生的二次吸收也会对绿色量子点膜层带来４％左右的转换效率的提升ꎮ３.３㊀高分辨率实验结果由于无机ＴｉＯ２在量子点膜层内的比表面积较大ꎬ会产生很高的表面能ꎬ导致产生明显的团聚情况ꎬ在通过球磨机与ＰＧＭＥＡ溶液进行表面改性后混入量子点溶液ꎬ可实现良好的扩散ꎮ量子点光刻胶内混入的ＴｉＯ２对紫外光存在较强的散射性ꎬ导致图形会出现很强的横向曝光ꎬ经过对旋涂方式㊁曝光时间㊁显影液质量比的一系列控制调整得到了图形形貌最大改善ꎮ图６(ａ)㊁(ｂ)显示了混入ＴｉＯ２前后量子点阵列的表面形貌ꎮ可以清楚地看到ꎬ未混入ＴｉＯ２之前所有量子点膜层图形都是有序排列的ꎬ并且相同尺寸下所有单颗量子点膜层表面形貌是相同的ꎻ在混入ＴｉＯ２后还是出现小部分团聚情况ꎬ但是能表现出每个量子点膜层的独立性ꎮ这表明混入少量ＴｉＯ２的量子点膜层在形状和尺寸上具有良好的均匀性和一致性ꎬ与预期设计相符ꎮ在挡光结构设计上通过光刻显影方式将黑色光刻胶分辨率达到最小３μｍˑ７μｍ尺寸图形ꎬ如图６(ｃ)所示ꎮ使用无混入散射粒子的常规量子点膜层先进行红色量子点图案的制作ꎬ紫外固化后ꎬ再进行绿色量子点图案的制作ꎬ最后进行黑色光刻胶的图形化ꎬ从而实现面向蓝光Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ的㊁具备ＲＧＢ亚像素的全彩转换膜层ꎮ图６(ｄ)㊁(ｅ)㊁(ｆ)分别展示了亚像素尺寸为３μｍˑ７μｍ的ＲＧＢ图形ꎬ直径为６.５μｍ的圆形亚像素图形和边长为６.５μｍ的方形亚像素图形ꎬ其对应的最高分辨率可以达到２００８像素/英寸(ｐｐｉ)ꎮ图６㊀(ａ)常规量子点膜层曝光图形ꎻ(ｂ)混入ＴｉＯ２量子点膜层曝光图形ꎻ(ｃ)黑色光刻胶分辨率ꎻ(ｄ)常规膜层ＲＧＢ图形ꎻ(ｅ)常规膜层圆形图形ꎻ(ｆ)常规膜层方形图形ꎮＦｉｇ.６㊀ＰａｔｔｅｒｎｓｏｆＱＤｓＣＣＬｗｉｔｈ(ａ)ａｎｄｗｉｔｈｏｕｔ(ｂ)ＴｉＯ２.(ｃ)Ｏｐｅｎｉｎｇｏｆｂｌａｃｋｍａｔｒｉｘｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ.(ｄ)ＲＧＢｓｔｒｉｐｐａｔｔｅｒｎｓ.Ｃｉｒｃｌｅｐａｔｔｅｒｎｓ(ｅ)ａｎｄｓｑｕａｒｅｐａｔｔｅｒｎｓ(ｆ)ｏｆＱＤＣＣＬｏｎｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ.４㊀结㊀㊀论本文将表面配体改性的ＣｄＳｅ/ＺｎＳ量子点和以ＰＧＭＥＡ为溶剂㊁ＰＭＭＡ为主体树脂的负性透明光刻胶混合ꎬ通过旋涂和固化得到量子点膜层并研究了其对蓝光的吸收和转换性能ꎮ通过标准的光刻工艺实现了适配ＩｎＧａＮ/ＧａＮ蓝光Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ㊁最小尺寸为３μｍ的高分辨率高光效的量子点颜色转换膜层ꎮ通过系统的测试得到该量子点膜层在５μｍ厚度下红/绿量子点膜层对Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ所发蓝光的光密度可达到１.１５和０.１３ꎮ红/绿量子点膜层ＰＬＱＹ最高可达到４７％和３７％ꎬ吸收效率达到９８％与６５％ꎮ在吸收转换效率提升上ꎬ量子点膜层中加入散射粒子提高了红/绿量子点膜层蓝光吸收效率ꎬ为原膜层的２倍和３倍ꎮ经过设计ＤＢＲ使蓝光光子回弹到量子点转换膜层ꎬ将绿色量子点膜４２８㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４３卷层吸收效率从２６％提升至７４％ꎮ采用了热激发方式将红色量子点膜层ＰＬＱＹ从３２％提升至４３％ꎮ引入黑色光阻矩阵来减少临近不同图形之间的颜色串扰ꎬ得到最小黑色矩阵线宽仅为３μｍꎮ所有实验数据表明ꎬ光刻技术完全可以将该量子点膜层应用于Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤꎬ实现高效率的颜色转换图层ꎬ为实现单片全彩化Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ显示的发展提供了一个稳定可靠的技术方案ꎮ本文专家审稿意见及作者回复内容的下载地址:ｈｔｔｐ://ｃｊｌ.ｌｉｇｈｔｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ.ｃｎ/ｔｈｅｓｉｓＤｅｔａｉｌｓ＃１０.３７１８８/ＣＪＬ.２０２１０３６８.参㊀考㊀文㊀献:[１]ＣＨＯＮＧＷＣꎬＣＨＯＷＫꎬＬＩＵＺＪꎬｅｔａｌ.１７００ｐｉｘｅｌｓｐｅｒｉｎｃｈ(ＰＰＩ)ｐａｓｓｉｖｅ￣ｍａｔｒｉｘｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤｄｉｓｐｌａｙｐｏｗｅｒｅｄｂｙＡＳＩＣ[Ｃ].２０１４ＩＥＥＥＣｏｍｐｏｕｎｄＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＳｙｍｐｏｓｉｕｍꎬＬａＪｏｌｌａꎬ２０１４:１￣４.[２]ＨＡＮＨＶꎬＬＩＮＨＹꎬＬＩＮＣＣꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｏｎａｎｔ￣ｅｎｈａｎｃｅｄｆｕｌｌ￣ｃｏｌｏｒｅｍｉｓｓｉｏｎｏｆｑｕａｎｔｕｍ￣ｄｏｔ￣ｂａｓｅｄｍｉｃｒｏＬＥＤｄｉｓｐｌａｙｔｅｃｈ￣ｎｏｌｏｇｙ[Ｊ].Ｏｐｔ.Ｅｘｐｒｅｓｓꎬ２０１５ꎬ２３(２５):３２５０４￣３２５１５.[３]ＷＡＮＧＺꎬＳＨＡＮＸＹꎬＣＵＩＸＧꎬｅｔａｌ.ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆＧａＮ￣ｂａｓｅｄｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤｓｆｏｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｎｅｘｔ￣ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｄｉｓｐｌａｙ[Ｊ].Ｊ.Ｓｅｍｉｃｏｎｄ.ꎬ２０２０ꎬ４１(４):０４１６０６￣１￣６.[４]ＤＡＹＪꎬＬＩＪꎬＬＩＥＤＹＣꎬｅｔａｌ.Ⅲ￣ｎｉｔｒｉｄｅｆｕｌｌ￣ｓｃａｌｅｈｉｇｈ￣ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｍｉｃｒｏｄｉｓｐｌａｙｓ[Ｊ].Ａｐｐｌ.Ｐｈｙｓ.Ｌｅｔｔ.ꎬ２０１１ꎬ９９(３):０３１１１６￣１￣３.[５]ＺＨＡＮＧＸꎬＱＩＬＨꎬＣＨＯＮＧＷＣꎬｅｔａｌ.Ａｃｔｉｖｅｍａｔｒｉｘｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤｆｕｌｌ￣ｃｏｌｏｒｍｉｃｒｏ￣ｄｉｓｐｌａｙ[Ｊ].Ｊ.Ｓｏｃ.Ｉｎｆ.Ｄｉｓｐ.ꎬ２０２１ꎬ２９(１):４７￣５６.[６]ＭＡＨＬＥＲＢꎬＳＰＩＮＩＣＥＬＬＩＰꎬＢＵＩＬＳꎬｅｔａｌ.Ｔｏｗａｒｄｓｎｏｎ￣ｂｌｉｎｋｉｎｇｃｏｌｌｏｉｄａｌｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].Ｎａｔ.Ｍａｔｅｒ.ꎬ２００８ꎬ７(８):６５９￣６６４.[７]ＲＥＳＣＨ￣ＧＥＮＧＥＲＵꎬＧＲＡＢＯＬＬＥＭꎬＣＡＶＡＬＩＥＲＥ￣ＪＡＲＩＣＯＴＳꎬｅｔａｌ.Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓｖｅｒｓｕｓｏｒｇａｎｉｃｄｙｅｓａｓｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｌａ￣ｂｅｌｓ[Ｊ].Ｎａｔ.Ｍｅｔｈｏｄｓꎬ２００８ꎬ５(９):７６３￣７７５.[８]ＳＨＩＭＩＺＵＫＴꎬＢÖＨＭＥＲＭꎬＥＳＴＲＡＤＡＤꎬｅｔａｌ.Ｔｏｗａｒｄｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｂａｓｅｄｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔ￣ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｓｆｏｒｇｅｎｅｒａｌｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ[Ｊ].ＰｈｏｔｏｎｉｃｓＲｅｓ.ꎬ２０１７ꎬ５(２):Ａ１￣Ａ６.[９]ＢＡＳＫＯＵＴＡＳＳꎬＴＥＲＺＩＳＡＦ.Ｓｉｚｅ￣ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｂａｎｄｇａｐｏｆｃｏｌｌｏｉｄａｌｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].Ｊ.Ａｐｐｌ.Ｐｈｙｓ.ꎬ２００６ꎬ９９(１):０１３７０８￣１￣４.[１０]ＭＵＲＲＡＹＣＢꎬＮＯＲＲＩＳＤＪꎬＢＡＷＥＮＤＩＭＧ.ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｎｅａｒｌｙｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅＣｄＥ(Ｅ＝ｓｕｌｆｕｒꎬｓｅ￣ｌｅｎｉｕｍꎬｔｅｌｌｕｒｉｕｍ)ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｔｅｓ[Ｊ].Ｊ.Ａｍ.Ｃｈｅｍ.Ｓｏｃ.ꎬ１９９３ꎬ１１５(１９):８７０６￣８７１５.[１１]ＢＡＩＸꎬＹＡＮＧＨＣꎬＺＨＡＯＢＸꎬｅｔａｌ.４￣４:ｆｌｅｘｉｂｌｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｃｏｌｏｒｃｏｎｖｅｒｔｅｒｆｉｌｍｆｏｒｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＳＩＤＳｙｍｐ.ＤｉｇｅｓｔＴｅｃｈ.Ｐａｐｅｒｓꎬ２０１９ꎬ５０(１):３０￣３３.[１２]ＬＩＡＮＧＫＬꎬＫＵＯＷＨꎬＳＨＥＮＨＴꎬｅｔａｌ.Ａｄｖａｎｃｅｓｉｎｃｏｌｏｒ￣ｃｏｎｖｅｒｔｅｄｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤａｒｒａｙｓ[Ｊ].Ｊｐｎ.Ｊ.Ａｐｐｌ.Ｐｈｙｓ.ꎬ２０２１ꎬ６０(ＳＡ):ＳＡ０８０２￣１￣９.[１３]ＸＩＥＢꎬＨＵＲꎬＬＵＯＸＢ.Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ￣ｃｏｎｖｅｒｔｅｄｌｉｇｈｔ￣ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｓｐａｃｋａｇｉｎｇｆｏｒｌｉｇｈｔｉｎｇａｎｄｄｉｓｐｌａｙ:ｓｔａｔｕｓａｎｄｐｅｒ￣ｓｐｅｃｔｉｖｅｓ[Ｊ].Ｊ.Ｅｌｅｃｔｒｏｎ.Ｐａｃｋａｇ.ꎬ２０１６ꎬ１３８(２):０２０８０３￣１￣１３.[１４]ＫＩＭＨＭꎬＲＹＵＭꎬＣＨＡＪＨＪꎬｅｔａｌ.１０μｍｐｉｘｅｌꎬｑｕａｎｔｕｍ￣ｄｏｔｓｃｏｌｏｒｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌａｙｅｒｆｏｒｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｆｕｌｌｃｏｌｏｒａｃｔｉｖｅｍａｔｒｉｘｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤｄｉｓｐｌａｙ[Ｃ].ＳＩＤＳｙｍｐｏｓｉｕｍꎬＳｅｍｉｎａｒꎬａｎｄＥｘｈｉｂｉｔｉｏｎ２０１９ꎬＤｉｓｐｌａｙＷｅｅｋ２０１９ꎬＳａｎＪｏｓｅꎬ２０１９:２６￣２９.[１５]ＣＨＥＮＳＷＨꎬＨＵＡＮＧＹＭꎬＳＩＮＧＨＫＪꎬｅｔａｌ.Ｆｕｌｌ￣ｃｏｌｏｒｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤｄｉｓｐｌａｙｗｉｔｈｈｉｇｈｃｏｌｏｒｓｔａｂｉｌｉｔｙｕｓｉｎｇｓｅｍｉｐｏｌａｒ(２０￣２１)ＩｎＧａＮＬＥＤｓａｎｄｑｕａｎｔｕｍ￣ｄｏｔｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ[Ｊ].ＰｈｏｔｏｎｉｃｓＲｅｓ.ꎬ２０２０ꎬ８(５):６３０￣６３６.[１６]ＬＩＮＹＨꎬＦＥＮＧＹꎬＺＨＡＮＧＨＵＭＹꎬｅｔａｌ.Ｐ￣１０.２:ｐｒｉｎｔａｂｌｅｑｕａｎｔｕｍ￣ｄｏｔｓｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｓａｓｃｏｌｏｒ￣ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌａｙｅｒｓｆｏｒｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤｄｉｓｐｌａｙｓ[Ｊ].ＳＩＤＳｙｍｐ.ＤｉｇｅｓｔＴｅｃｈ.Ｐａｐｅｒｓꎬ２０２１ꎬ５２(Ｓ２):９５５￣９５８.[１７]ＲＥＩＳＳＰꎬＰＲＯＴＩÈＲＥＭꎬＬＩＬ.Ｃｏｒｅ/ｓｈｅｌｌｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ[Ｊ].Ｓｍａｌｌꎬ２００９ꎬ５(２):１５４￣１６８.[１８]ＧＡＥＥＮＩＭＲꎬＴＯＨＩＤＩＡＮＭꎬＭＡＪＬＥＳ￣ＡＲＡＭ.ＧｒｅｅｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＣｄＳｅｃｏｌｌｏｉｄａｌｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓｗｉｔｈｓｔｒｏｎｇｇｒｅｅｎｅｍｉｓｓｉｏｎｂｙｔｈｅｓｏｌ￣ｇｅｌｍｅｔｈｏｄ[Ｊ].Ｉｎｄ.Ｅｎｇ.Ｃｈｅｍ.Ｒｅｓ.ꎬ２０１４ꎬ５３(１８):７５９８￣７６０３.[１９]ＹＩＮＹＭꎬＨＵＺＰꎬＡＬＩＭＵꎬｅｔａｌ.Ｆｕｌｌ￣ｃｏｌｏｒｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤｄｉｓｐｌａｙｗｉｔｈＣｓＰｂＢｒ３ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅａｎｄＣｄＳｅｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓａｓｃｏｌｏｒ㊀第３期卢子元ꎬ等:Ｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤ全彩显示中量子点膜层制备及光转换效率优化４２９㊀ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌａｙｅｒｓ[Ｊ].Ａｄｖ.Ｍａｔｅｒ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.ꎬ２０２０ꎬ５(８):２０００２５１.[２０]ＬＥＡＴＨＥＲＤＡＬＥＣＡꎬＷＯＯＷＫꎬＭＩＫＵＬＥＣＦＶꎬｅｔａｌ.ＯｎｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｏｆＣｄＳｅｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].Ｊ.Ｐｈｙｓ.Ｃｈｅｍ.Ｂꎬ２００２ꎬ１０６(３１):７６１９￣７６２２.[２１]ＬＩＭＳＪꎬＺＡＨＩＤＭＵꎬＬＥＰꎬｅｔａｌ.Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ￣ｅｑｕａｌｉｚｅｄｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].Ｎａｔ.Ｃｏｍｍｕｎ.ꎬ２０１５ꎬ６(１):８２１０￣１￣１０.[２２]ＷＥＩＦꎬＬＩＳꎬＢＡＩＸꎬｅｔａｌ.Ｐ￣１２３:ｈｙｂｒｉｄｆｕｌｌｃｏｌｏｒｍｉｃｒｏ￣ＬＥＤｄｉｓｐｌａｙｓｗｉｔｈｑｕａｎｔｕｍｄｏｔｓ[Ｊ].ＳＩＤＳｙｍｐ.ＤｉｇｅｓｔＴｅｃｈ.Ｐａｐｅｒｓꎬ２０１９ꎬ５０(１):１７０９￣１７１１.[２３]王颖ꎬ刘东.非球形粒子光散射计算㊁测量及其应用[Ｊ].量子电子学报ꎬ２０２０ꎬ３７(５):６０１￣６１４.ＷＡＮＧＹꎬＬＩＵＤ.Ｌｉｇｈｔｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｎｏｎ￣ｓｐｈｅｒｉｃａｌｐａｒｔｉｃｌｅｓａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｃｈｉｎ.Ｊ.Ｑｕａｎｔ.Ｅｌｅｃｔｒｏｎ.ꎬ２０２０ꎬ３７(５):６０１￣６１４.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)卢子元(１９９６－)ꎬ男ꎬ吉林辽源人ꎬ硕士研究生ꎬ２０１８年于长春理工大学光电信息学院获得学士学位ꎬ主要从事量子点光致发光的研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｚｙｌｕ２０２０＠ｓｉｎａｎｏ.ａｃ.ｃｎ张晶(１９７５－)ꎬ男ꎬ吉林松原人ꎬ博士ꎬ副研究员ꎬ２０１１年于日本德岛大学获得博士学位ꎬ主要从事半导体光电子器件设计及工艺的研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｚｈａｎｇｊｉｎｇｃｕｓｔ＠ｃｕｓｔ.ｅｄｕ.ｃｎ张宝顺(１９６９－)ꎬ男ꎬ吉林双辽人ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ２００３年于中国科学院半导体研究所获得博士学位ꎬ主要从事半导体材料生长和器件工艺的研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｂｓｚｈａｎｇ２００６＠ｓｉｎａｎｏ.ａｃ.ｃｎ。

GaN市场与公司分析

GaN市场与公司分析GaN特性及市场应用氮化镓（GaN、Gallium nitride）是氮和镓的化合物，。

氮化镓的能隙很宽，为电子伏特。

GaN 材料具有 3 倍于 Si 材料的禁带宽度、10 倍于 Si 的临界击穿电场和倍于 Si 的饱和漂移速度，特别是基于 GaN 的 Al GaN/GaN 结构具有更高的电子迁移率，使得 GaN 器件具有低导通电阻、高工作频率，能满足下一代电子装备对功率器件更大功率、更高频率、更小体积和更恶劣高温工作的要求。

相对于硅器件，GaN在开关速度方面优势和更高的带宽可以实现更高的开关频率，减小功率级损耗和体积，，同时解决发热问题。

GAN功率器件是平面架构，可以把外围驱动和控制电路集成在一起，这样IC可以做得非常小而成本便宜。

但GaN器件需要适合生态系统(合适驱动器和控制器)，才能发挥GaN的优势，所以GaN的控制器、驱动器和功率拓扑的应同步发展，才能获得最大的价值。

GaN 功率器件结构图GaN的特性可用于自动驾驶车辆激光雷达驱动器、无线充电、5G基站中的高效功率放大器、工业电机驱动、并网储能系统的逆变器、配电系统、风力/太阳能逆变器等。

GaN产品可以使功率损耗和电源尺寸几乎减半，这对消费电子适配器非常重要，也是智能手机和笔记本电脑等移动通信设备强烈需要的。

相对于SiC，GaN 更适用于中低压/高频领域，功率GaN技术凭借其高速转换性能，由高压驱动电池和DC-AC工厂自备辅助电源的充电，以及DC-DC buck 向12V和未来48V电池的转变所带来的未来市场，都为GaN带来了无限可能。

由于GaN是基于硅的基础来生长材料，从成本角度比碳化硅更便宜。

此外碳化硅更适用于50千瓦以上更大功率的应用场景，如汽车、火车等，对于成本并不敏感。

相对来说GaN在电动汽车领域会和碳化硅有一定的竞争。

50千瓦以上毫无疑问是碳化硅的市场，从20千瓦到50千瓦之间，碳化硅和氮化镓都可以扮演重要角色，而20千瓦以下则主要是GaN的市场。

2014年医用生物材料成果盘点

2014年医用生物材料成果盘点苏州纳米所研制出柔性仿生电子皮肤2014年3月，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研发出一种新型柔性可穿戴仿生触觉传感器—人造仿生电子皮肤。

研究人员利用有别于传统昂贵且复杂的微纳米加工技术，提出通过以廉价的丝绸为模板的方式，实现了具有微纳米结构薄膜的可控制备，并与自支撑单壁碳纳米管超薄膜结合，构筑出具有高灵敏度、低检出限和高稳定性的柔性仿生电子皮肤，并将其成功应用于对脉搏、语音等人体生理信号的实时快速检测，推进了可穿戴设备在语音辅助输出系统、人体健康评价和疾病前期诊断方面的应用。

遗传发育所自主研发生物骨有望明年投产2014年7月，中科院遗传与发育生物学研究所首次创新性建立了胶原生物材料的生长因子缓释方法，并建立规模化制备平台，制备了多种具有胶原结合能力的生长因子骨修复材料。

据了解，生长因子是一类具有调节细胞生长、分化等特性的细胞因子，通常与支架材料结合形成智能生物材料，通过生长因子的缓释促进损伤修复。

此次研究人员研发的用于骨缺损填充的生物骨有望明年投入生产。

上海硅酸盐所发明新型耐火纸2014年1月，中国科学院上海硅酸盐研究所研究人员采用羟基磷灰石超长纳米线作为纸的构建材料，并通过简单的真空抽滤技术成功制备出新型羟基磷灰石耐火纸。

该纸具有高柔韧性、可任意卷曲、不可燃烧，并可以耐1000℃以上的高温，可以应用于需要长期保存的文字、文件及档案等，也可作为从废水中有效去除有机污染物的可再生吸附剂、药物控释载体、骨缺损修复材料、医用纸、阻燃材料和耐高温材料等。

大连化物所合成新型微米纤维生物材料2014年4月，中国科学院大连化学物理研究所研究人员巧妙利用液滴微流控技术和湿法纺丝原理，首次仿生设计制备出一种具有纤维—微球间隔有序排列，呈现精致“竹子”样形态的新型仿生混合纤维材料。

这种新型混合微米纤维材料可作为多种类型细胞和生物分子的功能载体，其材料表面和内部都可负载不同类型细胞，不仅可作为干细胞大规模培养扩增的反应器，还可作为一种过渡性的空间支架材料形成三维组织或用于移植治疗，在组织工程和再生医学等领域具有重要的应用前景。

苏州纳米技术与纳米仿生研究所利用爱思强系统助力氮化物半导体研究

苏州纳米技术与纳米仿生研究所利用爱思强系统助力氮化物半
导体研究
佚名
【期刊名称】《《现代显示》》
【年(卷),期】2012(000)011
【摘要】德国爱思强股份有限公司10月31日宣布，中国苏州纳米技术与纳米仿生研究所订购了两套爱思强的近耦合喷淋头技术（CCS）系统，以拓展该中心的氮化物半导体研究。

订单于2012年第三季度接获，计划将于2012年第四季度和2013年第一季度完成交付。

【总页数】1页(P62-62)
【正文语种】中文
【中图分类】TN304.23
【相关文献】
1.中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所(筹) [J], 苏州纳米所
2.高分子分离膜——让制造变得更洁净——访分离膜专家、中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员靳健 [J], 李丹
3.中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所碳纳米管宏观取向材料研究取得新进展[J],
4.中科院、江苏省政府、苏州市政府签署协议共建中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 [J], 卞集
5.陈韦中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 [J],
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中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所(筹)

养蕈地
发展目标：发展成为我旧海岸带水资
源可持续升发利川、态环境保护等国家战源、再能源、境保护等领域具有很强生环略需求，向同际海岸带可持续发展研究Ｉ综合竞争力、国际同领域有重要影响的研面ｊ｛『在
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１５０人。
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同筹建的科研机构。
争和提高国际竞争力的需要；巾科院知识是
组建的意义：展纳米技术已成为许多创新工程与国家创新体系、域创新体系紧发
足国家提升国家核心竞争力的战略选择。是密结合共同建设创新型国家的需要；集成也我有望实现跨越式发展的重要领域。所该多方纳米科技研究力量币资金、成多学科 ¨ 形

我国研发的新型反铁磁存储器，比存储芯片的能力提升100倍

我国研发的新型反铁磁存储器，比存储芯片的能力提升100倍#天南地北大拜年#存储芯片，是嵌入式系统芯片的概念在存储行业的具体应用。

ASIC实现了专用集成电路大批量、标准化的应用。

而FPGA在ASIC 基础上实现了现场可编程门阵列，此举措不仅提高性能，而且降低了成本，缩了短研发工期。

当然，计算机的固有特性可让它做加速器，或缓解各种优化技术的大量运算对CPU造成的过量负载所导致的系统整体性能的下降。

因此决定系统速度的不止系统芯片，还有存储芯片。

随着对存储芯片的挖掘不断深入，存储芯片的能力也被挖掘殆尽。

因此迫切需要一种新的材料来提升性能。

这不，由北京航空航天大学材料学院磁性功能材料研究团队、华中科技大学物理学院、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所加工平台合作完成了原子级平整反铁磁金属单晶薄膜的关键制备技术，使超快速响应超高密度反铁磁随机存取存储器的研制成为可能，有望大幅提升手机、计算机等信息产品运行速度。

原子级平整反铁磁金属单晶薄膜是一种多层堆叠、密排列的全反铁磁随机存取存储器示意图原子级平整反铁磁金属单晶薄膜是一种多层堆叠、密排列的全反铁磁随机存取存储器。

这种新型反铁磁存储器件实现了垂直电子输运，对比原有面内电子输运的反铁磁存储器件，它的常温高低阻态差值提升了近3个数量级，从而有望使信息存储速度和密度大幅提升。

从上面的描述中可以看出，原子级平整反铁磁金属单晶薄膜是一种“原子级”的存储器，而且是“堆叠、密排列”，这个存储量已超越了硅基存储器的ASIC，更关键的一点是，它能实现电子的垂直运输，而且可以做到随机存储。

这个就更厉害了，这是天然的FPGA，这意味着存储编程方面更加简单。

至于在“常温高低阻态差值提升了近3个数量级”，这个意思就是存储能力比硅基芯片的能力提升100倍。

这种磁性功能材料是大规模数据存储机械硬盘的核心材料，相较于传统硅基存储器，磁存储器件依赖的是非易失量子自旋属性，储存能力更加稳定。

MOEMS器件的硅微透镜阵列制造工艺

MOEMS器件的硅微透镜阵列制造工艺王进【期刊名称】《《仪表技术与传感器》》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】3页(P5-7)【关键词】微透镜阵列; MOEMS; 硅微加工技术; 光刻胶热熔法; ICPRIE【作者】王进【作者单位】中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米加工平台江苏苏州215123【正文语种】中文【中图分类】TN4050 引言近年来，随着光学技术在MEMS(微机电系统)中越来越深入地应用，进一步发展为MOEMS(微光机电系统)。

MOEMS的特点是微型化、规模化、集成化，广泛应用于医学、航天、通信等领域。

微透镜被广泛地应用于MOEMS中，从而使系统的集成度和性能都得到了提高。

微透镜制作方法主要有：(1)模压成型法：使材料在热熔或软化状态通过模具压制成型，Du Hwan Cha、Ju Hyeon Choi、Jan-Helge Staasmeyer等人先后对此进行了研究[1-4]。

该方法对模具的精度要求较高。

(2)高精密加工法：通过设备的精密控制来加工出微透镜形貌，Tom Nitta等人采用此方法制作了微透镜[5]。

该方法对设备要求高，成本高，效率低。

(3)光刻胶热熔法：将光刻得到的圆柱图形加热至高于玻璃化转换温度，使光刻胶在表面张力作用下流动形成微透镜。

Ph Nussbaum、Hiroshi Toshiyoshi和T.H.Lin等人先后对此进行了研究[6-10]。

该方法制作微透镜工艺简单、成本低，且表面光洁，适于制作微米级的透镜，对毫米级的透镜制作则较为困难。

对于焦平面阵列器件来说，尽管单个像元是μm级，但包含M×N像元阵列的芯片则达到了mm级，与此对应的单个透镜的有效通光口径也达到了mm级。

本文对适于MOEMS器件的硅微透镜阵列制造工艺进行了研究。

通过光刻胶热熔法与ICPRIE相结合的方式，实现在硅晶圆上生产微透镜阵列的硅微加工技术。

光刻胶热熔法研究了多层涂胶及烘烤的方式以及热熔工艺参数。

中科院苏州纳米所博士招生简章

一、背景介绍我国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所作为我国科学院下属的研究机构，致力于纳米科技领域的前沿科研工作。

为了推动科技创新，培养高水平的科研人才，该研究所每年都会开展博士生招生工作。

本文将介绍中科院苏州纳米所博士招生的相关信息。

二、招生专业苏州纳米所博士研究生招生面向国内外从事纳米科技相关研究的优秀毕业生，拟招收专业包括但不限于纳米材料与器件、纳米生物与医学工程、纳米电子与信息技术、纳米环境与能源、纳米制造与工程、纳米光子与光学等领域。

三、招生计划本次招生计划拟招收博士研究生若干名，具体名额将根据学校和研究所的相关规定以及报名情况而定。

欢迎广大对纳米科技研究感兴趣的优秀学子报名。

四、招生要求1. 具有全日制硕士研究生学位或相当学历；2. 具有扎实的专业基础知识和科研能力；3. 对纳米科技领域有浓厚的兴趣和热情；4. 具有较强的自学能力和创新思维。

五、招生流程1. 申请人需登入中科院研究生院全球信息站，填写个人信息并提交申请材料；2. 经初审合格后，参加相关学术能力测试；3. 符合条件的考生将被邀请参加面试；4. 最终录取名单将由学校和研究所联合确定，并在指定时间公布。

六、录取后管理被录取的博士研究生将按研究所相关规定进行导师指导、科研项目开展和学术论文发表等工作。

在导师指导下完成一定的学术课程学习和科研任务后，须通过博士学位论文答辩，最终取得我国科学院颁发的博士学位。

七、奖学金与福利待遇经研究所评定，录取的博士研究生将获得相应的学费减免和生活补助。

研究所对优秀的博士研究生将提供奖学金和科研项目资助，为其科研工作提供良好的条件和评台。

八、通联方式如需了解更多有关招生信息和申请材料的要求，请登入中科院苏州纳米所冠方全球信息站或通联研究所相关部门。

九、结语希望广大对纳米科技研究充满热情的优秀学子能够抓住这一难得的机会，踊跃报名，为国家的纳米科技事业发展贡献自己的一份力量。

中科院苏州纳米所期待与您共同书写美好的科研篇章，共同谱写纳米技术的辉煌未来。

微纳光学技术与应用交流会

红外与激光工程
ＷＷＷ＿ｉｒｌａ．ｃａ
微纳光学技术与应用交流会
２０１７年１０月１５．１７日，苏州
会议官网：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｓｏｅ．ｏｒｇ．ｃｎ／ｍｅｅｔｉｎｇ／ＭＯＴＡ２０１７／光学工程学会组织召开“ 微纳光学技术与应用交流会 ”，从应用端和技术端来牵引，结合国防和工业应用，搭建产业链的大平台。旨在为我国从事相关研究的科技人员和产业应用的团队搭建无缝对接的平台形成合力，促进微纳光学自领域的产业发展。
陆延光电器件专题六：纳异质结构与量子光电子学
Ｗｏｒｋｓｈｏｐ：光电子集成— —跨越光电子技术创新的产业化鸿沟
投稿网址：．ｈｔｔｐ：／／ｅｖｅｎｔｓ．ｋ｛ｔｘｗ．ｃｏｍ／ｔｏｕｇａｏ／１４２６４９３０２６．ｈｔｍｌ，中英文兼收，投稿截止时间２０１７年９月１５日。组委会联系方式：中国光学工程学会：蔡方方，ｃａｉｆ＠ｃｓｏｅ．ｏｒｇ．ｃｎ电话：０２２．５８１６８５４１
吕跃广院士（军委科技委）大会共主席：
杨辉（中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所）周伟敏（上海航天技术研究院）
罗先刚（中国科学院光电技术研究所）技术程序委员会主席：
罗先刚（中国科学院光电技术研究所）征文方向（不限于此）：专题一：微纳光子器件与系统专题二：先进制造中的光学工艺与材料专题三：传感与成像专题四：发光与显示

中科院苏州纳米所实习报告

一、实习目的了解专业理论知识，了解相关微纳加工技术，包括光刻、薄膜沉积、刻蚀、CMP及封装工艺将理论与工艺操作结合，熟悉超净间工作环境，了解元器件加工生产工序和生产设备，加强理论跟实践密切相结合，提升专业素质和专业技能。

二、实习单位及岗位介绍实习单位：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米加工公共平台实习岗位：工艺实习员岗位介绍：纳米加工平台是集微米、纳米加工和检测手段于一体，具有先进的、有特色的多功能的加工平台。

在纳米加工平台的工艺实习员在优秀的老师的指导下完成样品微米、纳米加工和检测，按照要求并做好记录，完成必要的报告文献。

三、实习安排四、实习内容及过程7.4全班同学在老师的带领下一起乘车抵达苏州，办理入住并熟悉周围环境。

7.5入所教育及超净间参观一，苏纳所简介经老师介绍及相关资料的查询我了解到苏纳所的概况：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所（简称中科院苏州纳米所）由中国科学院与江苏省人民政府、苏州市人民政府和苏州工业园区共同出资创建，位于风景秀丽的苏州工业园区独墅湖科教创新区内。

根据中国科学院调整科技布局的规划，面向国际科技前沿、国家战略需求与未来产业发展，开展相关领域基础性、战略性、前瞻性研究。

建设公共技术平台，为我国现代制造业与高新技术产业发展不断提供新的知识与技术，发挥国家研究机构的骨干与引领作用。

当前主要的研究内容：信息领域，能源领域，环境领域，生命与医学领域。

老师同时也为我们介绍了苏纳所研究生招生，待遇，以及发展等情况。

二，纳米加工平台老师首先为我们介绍了微电子技术整体的发展：从1947年肖克利团队发明第一个锗晶体管到60年代后集成电路的出现及发展，一直到今天仍在蓬勃发展的超大规模集成电路，微电子技术在人类社会信息化的过程中起到了不可替代的巨大作用。

而在发展过程中它又衍生出许多的交叉学科，如微机电系统，生物芯片等，也都是具有广阔应用前景的技术。

纳米加工平台的定位及特色：国际先进水平，面向国内外开放的纳米科学研究和成果转化的公共技术平台。

凉感和发热的功能性纺织面料介绍

凉感和发热的功能性纺织面料介绍一、聚乙烯纤维（自带冰凉感）近几年，随着技术进步和纤维成本的进一步下降，高分子量聚乙烯纤维在民用领域的应用开发进入了快车应用领域，由该纤维经机织而成的面料具有明显的冰凉感，且经久耐用，广泛应用于床垫、坐垫、凉席、冰袖及运动服等领域,由于其凉爽、亲肤的触觉感受,给消费者带来了全新的生活体验。

聚乙烯纤维又称乙纶,是聚烯烃纤维的一种。

该材料本身具有较高的导热速率,可以迅速地将热量疏导出去,常被用作凉感材料。

使用该纤维材料织成织物手感丝滑,具有仿真丝的效果。

同时,该材料本身化学键结构稳定,具有一定的疏水性和抑菌防霉功能是一种综合性能优良的纤维新材料。

另外,复合纺丝技术的应用,可以使面料做出缎纹的效果,增加了产品的丰富度和可选择性。

使用该产品制成的床垫和凉席,在炎热的夏天可将室内空调温度少降低1℃~2℃。

研究表明,空调制冷时温度每升高2℃,可节省7%~8%的电费,减少800g的碳排放量,从而达到节能环保的效果。

该纤维制成的运动服接触皮肤后会产生1℃~2℃的瞬间凉感温度,太阳长时间照射会产生体表温度降低3℃~4℃的凉感温差,可明显降低出汗率及闷热感,缓解疲劳状态。

二、凯夫拉气凝胶纤维中空纤维和超细纤维是化学纤维中保暖性能较好的纤维，通过对他们的研究发现，纤维材料的保暖性能与纤维材料内部静止空气含量成正比，与纤维直径大小成反比，与整体材料密度成反比。

气凝胶纤维具有孔隙率极高、密度超低等显著特征，理论上是隔热保温效果最好的一种纤维，有望取代超细纤维、甚至颠覆羽绒，是下一代保暖纤维的最重要发展方向。

但气凝胶的高孔隙率特征也造成其制备面临着极大挑战。

基于此，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员张学同及其气凝胶团队通过溶解杜邦TM的Kevlar纤维获得纳米纤维分散液，然后进行湿法纺丝、特种干燥等过程制备出了一种具有高孔隙率（98%）和高比表面积（240m2/g）的凯夫拉气凝胶纤维。

中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所碳纳米管宏观取向材料研究取得新进展

５关于海生物附着问题
上世纪８Ｏ年代末至９０年代初，针对海生物附着问
题进行了相应研究，在有关海区做了钛试验装置并进行
料，俄罗斯在海军装备中大量采用钛合金是一个不用争辩的事实，他们大量地采用钛合金是经过长期卓有成效的研究后，形成了从材料合金研究、钛材各种规格的生产、结构设计、加工制造、使用环境与材料的关系、检验规则等一整套工艺文件，并以理论基础作为保证的。
造、使用维护等系统工程的组织和机构。
（）设计标准：国外针对海军舰船使用有专用的设计２标准，而我国目前尚没有，建议通过研究尽早建立我国海
洋工程用的设计原则，改变按化工设备设计的一般原则。
同时，要重视钛材应用相关问题的研究和开发，如钛
糖结冷胶（ｅｌｕ为原料，在很低的用量以及简单的制备工艺条件下，即可实现高长径比碳纳米管与非棒状颗ｇｌｎｇｍ）ａ粒的有效分离与富集；所获得碳纳米管高浓度稳定分散体系具有明显的液晶行为；所制备的宏观复合膜材料则表现出较大面积的波纹状碳纳米管取向排列，并显示出良好的各向异性电学特性。该生物复合体系为实现大面积碳纳米管有序功能材料及生物医学应用奠定了重要的技术和物质基础。本研究成果发表在美国化学学会ＡＳＮｎ（００，４，１４）。Ｃａｏ２１０２上（自中国科学院网站）摘

苏州独墅湖科教创新区简介

苏州独墅湖科教创新区简介苏州独墅湖科教创新区是苏州工业园区转型发展的核心项目，区域总规划面积约25平方公里，规划总人口40万人（其中学生规模约10万人），致力于构建高水平的产学研合作体系，重点发展纳米技术、生物医药、云计算产业。

目标是在“十三五”末建设成为高新产业聚集、高等教育发达、人才优势突出、环境功能和创新体系一流的科教协同创新示范区。

自2002年开发建设以来，苏州独墅湖科教创新区已初步建成集教育科研、新兴产业、生活配套为一体的现代化新城区，探索走出了一条以高端人才为引领、以合作办学为特色、以协同创新为方向的发展新路。

获批国家首个“高等教育国际化示范区”，吸引设立32所高等院校和1所国家级研究所入驻，在校生人数7.85万人，教职工6365人；各类培训机构49家，2016年累计培训量约4万人次。

苏州纳米科技协同创新中心获得“2011计划”（即高等学校创新能力提升计划）首批认定；区域累计建成研发机构和平台247个（其中省部级38个），国家级孵化器7个、省级孵化器4个；2016年新增专利申请量5197件，其中发明专利申请约占66%。

区内拥有院士工作站、博士后科研工作和流动站38个，区域经评审的各类高层次人才1558人次，其中院士24名，“千人计划”115名；海外归国人员超1700名。

约6万名从业人员中本科及以上学历者占比达75%以上。

依托中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、苏州纳米城、生物纳米园、创意产业园、腾飞创新园、大学科技园等创新载体，以纳米技术为引领的战略性新兴产业加速布局、快速成长。

目前，科教创新区聚集了南大光电、吉玛基因、华为、汉明科技、旭创科技、同程旅游网等超3200家技术先进、具有良好产业化前景的企业。

其中，经认定的各级高新技术企业435个，省级认定软件企业409个，累计CMMI认定企业47个，国家认定的集成电路设计企业29个。

按照“低碳、智能、生态、人文”的建设标准，独墅湖科教创新区正全力打造绿色生态示范区，所有新建建筑按照绿色建筑标准设计实施，规划建设地下综合管廊近10公里，区域集中供热、供冷项目得到了较好的推广和应用；提倡绿色交通，以轨道交通建设为契机，不断完善公共交通系统，率先启动区域慢行系统规划建设，建成了公共自行车系统。

纳米加工平台

一、科研条件
纳米加工技术平台
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
集器件工艺加工、工艺测试、器件封装、集器件工艺加工、工艺测试、器件封装、可靠性实验和分析于一体的多功能平台；靠性实验和分析于一体的多功能平台；全方位开放,同时服务科学研究和企业研发的全方位开放,同时服务科学研究和企业研发的和企业研发平台；平台；小片到兼容，微米到纳米加工能力。小片到6吋兼容，微米到纳米加工能力。
一、科研条件
纳米加工技术平台
高深宽比刻蚀III-V族材料族材料高深宽比刻蚀
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
一、科研条件
纳米加工技术平台
倒装焊技术
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
一、科研条件
纳米加工技术平台
超净实验室－4000m 超净实验室－4000m2
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
光刻设备薄膜沉积设备刻蚀设备封装设备测试设备
一、科研条件
纳米加工技术平台
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
巧妙利用电子束直写的加工特点，巧妙利用电子束直写的加工特点，成功的将电极精准的引致bottom up生长的纳米线两端 bottom- 生长的纳米线两端，准的引致bottom-up生长的纳米线两端，解决了的纳米线电极难以引出的问题。纳米线电极难以引出的问题。（纳米结构的DNA生物传感器<国家自然基金>）
一、科研条件
纳米加工技术平台
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
磁性随机存储器（973项目）——中科院物理所磁性随机存储器（973项目）——中科院物理所项目
线宽30nm，套刻误差小于10nm
一、科研条件

中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所新进研究所人员申请表【模板】

中国科学院
苏州纳米技术与纳米仿生研究所
新进研究所人员申请表ຫໍສະໝຸດ 姓名专业方向应聘岗位
姓名
性别
出生年月
学历学位
政治面貌
籍贯
现在何单位任何职
专业
E-MAIL
电话
国籍/
证件号码（身份证或护照）
应聘部门及研究方向
（此栏目由纳米所填写）
学习及工作经历：
（从大学开始填，内容包括时间、单位、所学专业、学位、专业技术职务情况，时间段要连续，准确到月份）
3.请注明代表作3 - 5篇；
4.篇幅不够，可续页
博士（硕士）学位论文或博士后出站论文摘要:
请详细描述应聘后的工作设想，简述自我评价:
（篇幅不够，可续页）
家
庭
主
要成
员
情
况
配
偶
姓名
出生日期
工作时间
学历
籍贯
政治面貌
工作单位及职务
子
女
关系
姓名
出生日期
推荐人
职称
现工作单位
联系电话
主持或参加过的科研项目及获奖情况：
1．科研项目请列出课题名称、委托部门、本人角色、课题经费、起始和结束年份；
2．获奖项目请列出项目名称、授予部门、时间、本人排名并简述在其中的作用；
3．篇幅不够，可续页
发表的论文、专著：
1．论文请注明作者、题目、期刊名称、年份、卷期、页；
2.专著请注明著者、年份、书名、出版社，是否主编/副主编；

压力容器安全培训

气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施。
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics，CAS
压力容器安全管理的重要性
第四十条特种设备使用单位应当对特种设备作业人员进行特种设备安全教育和培训，保证特种设备作业人员具备必要的特种设备安全作业知识。特种设备作业人员在作业中应当严格执行特种设备的操作规程和有关的安全规章制度。
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics，CAS
压力容器要做好七个方面的管理
物的不安全状态：
容器上缺少安全装置，或有缺陷；容器在设计、制造、施工及安装方面有缺陷；维护不经常，检修不及时；原材料或产品的性质带有不安全因素; 工艺过程，操作方法上的缺陷；防护用品缺乏或有缺陷
“HSE管理”体系运行的主线是分险控制，而基础是危害辨识和分险评价。
阿尔法平台事故
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics，CAS
什么是危害辨识？
是分析识别可能造成人员伤亡、疾病、财产损失、工作环境破坏的根源或状态的存在并确定其性质的过程。
第四十一条特种设备作业人员在作业过程中发现事故隐患或者其他不安全因素，应当立即向现场安全管理人员和单位有关负责人报告。
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics，CAS
压力容器安全管理的重要性

仿生传感器：纳米技术成为最热选择

合肥智能机械所则采用气体传感器阵列开发了可任意组合、结构形状不限的电子鼻探测器．可以
实现易制毒化学品的现场快速检测．能检出并判定
ｌ２种易制毒化学品，检测时间小于两分钟，特别适用于车站、边检口岸等场所的安检。
拟鱼尾鳍，并通过调节执行器频率控制尾鳍的摆动
速率，获得了直行速度２５厘米／的机器鱼。我国．秒
开关。２１００年，他们又在《自然》（ａｕｅＮｔｒ）杂志
上报道了基于蜘蛛丝的内部结构及吸湿原理，设计出具有纳米孔结构的纤维，甚至实现了对湿气中水滴的直接采集。
近年来，模仿鱼类的仿生传感器研究成为新的热点。韩国建国大学的研究人员采用压阻执行器模
叶般的超疏水性。另外，他们基于仿生学原理，以高分子聚合物为温度敏感材料，通过热诱导，结合表面化学修饰，实现了超双亲／双疏功能的可逆超
传感器。它由敏感元件和转换元件组成，另外辅之以信号调整电路或电源等。
敏感机制的仿生
模仿生物的功能，研制具有与其功能相似的传
感器为人类所用，也是极具吸引力的领域。基于人手皮肤的触觉感应以及肌肉的伸缩原
以在各应器官。侧线就像是从头到尾排列了多个传感器，探测来自不同方向的刺激。鱼类利用不同部位感受器报警的强度与时间差来测

中科院苏州纳米所毕业证书

中科院苏州纳米所毕业证书毕业证书发放协议协议方信息1.1. 发放方（甲方）单位名称：中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所地址：____________________________法定代表人：____________________________联系方式：____________________________1.2. 申请方（乙方）姓名：____________________________身份证号：____________________________联系方式：____________________________申请学位/证书类型：____________________________协议目的2.1. 明确毕业证书的发放条件、程序和相关事项。

2.2. 保障甲乙双方的权益，规范证书发放的行为。

毕业证书信息3.1. 证书名称毕业证书名称：____________________________3.2. 发放条件3.2.1. 乙方必须完成中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所规定的所有课程及相关要求。

3.2.2. 乙方必须通过相关的考试或评估。

3.3. 证书发放时间3.3.1. 证书发放时间为：______年____月____日申请与审核4.1. 申请程序4.1.1. 乙方应在完成所有学业要求后，向甲方提交毕业证书申请。

4.1.2. 申请材料包括：学业成绩单、课程完成证明、身份证明等。

4.2. 审核过程4.2.1. 甲方负责审核乙方的申请材料，并确认其符合发放条件。

4.2.2. 审核周期为：____工作日证书发放5.1. 发放方式5.1.1.1. 现场领取5.1.1.2. 邮寄（如乙方无法亲自领取）5.2. 证书领取5.2.1. 乙方应在通知的时间内到指定地点领取证书。

5.2.2. 如乙方选择邮寄，甲方将承担邮寄费用。

证书的修改与补发6.1. 修改申请6.1.1. 如证书信息有误，乙方应在领取后____天内申请修改。