硅量子点的溅射自组装研究

获得尺寸细小、均一、有序分布的硅量子点，是硅基纳米材料走向工业应用的关键，也是目前研究的难点。本项目提出一种制备有序分布的硅量子点的新思路，即通过反应溅射实现硅量子点的三维自组装。在理论方面，研究材料体系、表面能、界面能、应变场等对于硅量子点有序分布的作用，确定自组装的热力学驱动力；研究溅射速率、衬底温度、基体和量子点的相对含量等对岛状生长和量子点的分布的影响，阐明自组装的动力学机制。通过理论研究，找出控制硅量子点三维自组装的关键因素。在实验方面，从制备首层量子点开始，重点研究溅射工艺和应变场对量子点的有序分布的作用，最终制备出尺寸均一、三维有序的量子点。本项目的探索将有助于建立硅量子点的自组装理论、加快硅基纳米材料的实用化进程。