中國粉體網(wǎng)8月26日訊  論文通訊作者、天津大學(xué)材料學(xué)院教授杜希文說，當半導(dǎo)體材料直徑在幾納米大小時，可表現(xiàn)出許多獨特的物理性質(zhì)。如大家熟知的硅，正常體積下將太陽能轉(zhuǎn)換電能的最高效率為33%，但是當硅的體積為4納米左右時，效率可以提高到66%。有的材料則能發(fā)出特別光，如果在腫瘤的抗體藥物上攜帶納米級別的發(fā)光材料，可以非常準確地標記出腫瘤的位置，為醫(yī)生判斷病情、尋找病灶提供幫助。正是因為這些量子點(又稱為半導(dǎo)體納米晶)具備這樣神奇的能力，因此目前是各國科研人員研發(fā)的熱點。

    杜希文說，傳統(tǒng)的機械工藝最多能將半導(dǎo)體材料粉碎到微米的程度，體積是納米級別的上千倍。過去一直通過濕化學(xué)方法，利用集中化學(xué)物品之間的反應(yīng)，制得量子點材料。但是這種方法耗時長，少則幾個小時多則幾天，還會產(chǎn)生大量的污染物，對環(huán)境造成負擔(dān)。

    4年前，杜希文教授實驗室的一名學(xué)生做用激光將金屬靶打碎成金屬粒的實驗。該實驗一般只需用激光照射金屬靶3分鐘左右，但學(xué)生中途離開，放任激光照射金屬靶達4個多小時。該團隊隨后發(fā)現(xiàn)，金屬靶被打成了尺寸為幾納米的金屬粒子，這樣的結(jié)果比以前要理想多了。他們轉(zhuǎn)而把這一“奇怪”現(xiàn)象作為一項研究重點，探索如何利用激光把半導(dǎo)體材料 “敲成”納米大小的均勻顆粒。最終歷時4年，在這一領(lǐng)域探索出了合成單分散量子點的物理方法。

    利用激光這把“錘子”，科學(xué)家們可以根據(jù)實際需要“變化”力度，精確控制半導(dǎo)體材料的具體尺寸。

    相比濕化學(xué)方法，這種世界首創(chuàng)的方法耗時短，一次僅需20多分鐘，獲得的量子點大小更均勻，表面沒有化學(xué)藥物，非常潔凈。杜希文說，預(yù)計未來這一工藝可以幫助獲得更加廉價的量子點，使其在疾病診斷、水污染檢測、光電轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域發(fā)揮更加顯著的作用。