奈米世界的深層連結  量子點和超表面

編譯／高晟鈞

在人際關係中，更緊密的空間、相處時間都會加深彼此的感情聯繫。這種現象不只存在於人與人的互動，也適用於材料工程中。近日，來自南韓浦項科技大學的團隊使用奈米壓印光刻，成功製造嵌入量子點的超表面，成功提高了發光效率。

奈米壓印光刻

奈米壓印光刻（Nanoimprint Lithography, 簡稱NIL）是一種創建光學超表面的工藝，利用圖案化印模快速轉移奈米尺度的複雜圖案。相比於電子束微影或其他製程方法，NIL技術成本更低，並且能使用傳統製程中無法獲得的材料創建超表面。

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超表面+量子點

量子點是奈米級半導體顆粒，是能夠發射精確波長光的高效發光體，被廣泛應用於QLED和量子計算等應用，近期超表面因為其控制量子點光偏振與發射方向的能力，而成為焦點。

然而傳統製程無法直接將量子點嵌入超表面內；因此一般來說是分別製造超表面和量子點後，再將它們組合起來。這也對控制量子點的發光施加了限制。

奈米世界的深層連結

研究團隊將量子點與NIL製程中使用的材料「二氧化鈦」（TiO₂）集成，成功將量子點直接嵌入超表面內。由此產生的超表面除了提高了從量子點發射，與共振超表面耦合的光子比例，還能更有效地控制量子點發射光的特定方向。

更高的光子比例也意味著更高的發光效率。相比於簡單的量子點塗層，團隊開發的超表面實現了高達25倍的發光效率。發光控制超表面也象徵了更精準、靈敏的生物和量子感測器、光電元件、量子點顯示器的進步。

資料來源:Innovations

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