应用新的更便宜的合成技术，量子点显示屏将变得常见（图片来源：Shutterstock公司）

美国研究人员开发了新的金属硫化物纳米晶体高效合成方法，可以精确地控制其大小，因而可预测吸收和发射波长。该工艺是目前用于生产量子点的热注入工艺的改进，使量子点可以更便宜地生产，可能开放在商用太阳能电池，显示屏和照明方面的应用。制造商对量子点显示技术感兴趣，因为它们可产生鲜艳的颜色并生产更高效的太阳能电池。

胶体半导体纳米晶体或量子点，是微型的半导体晶体，量子局限效应只允许电子占据离散的能级，所以点越小带隙变得越宽。因此，量子点的发射和吸收波长可仅仅通过改变它们的大小而被调整。在工业生产中，用热注入的方法合成量子点，在制备过程中，硫化物被注入到金属盐溶液。如果前体化合物释放硫化物速度越快，越小的大量纳米晶体会形成。相反，较慢的硫化物沉积将产生少量的更大的晶体。

工业化学家使用几种方法来获得所需的尺寸，包括当达到所需尺寸时提前终止反应，或者改变反应温度或使用不同类硫化物前体，其中许多是昂贵的或不稳定的。这些技术通常生产量子点的产量低，批次间差别大。

乔纳森欧文和哥伦比亚大学的同事们开发了一套新的空气稳定的硫脲，作为硫化物前体，通过调整附加功能组，其反应可以在几个数量级内调节。通过在室温下混合工业可获得的异硫氰酸盐和胺，化学物质很容易合成的，因此比一些目前使用硫化物前体便宜100倍。“毫无疑问，硫脲将取代人们目前使用的许多硫前体，”欧文说。

研究人员证明，通过改变硫化反应的前体，他们可以重复性地改变反应速率和吸收峰值。反应的产量接近100%。“把量子点应用到照明和显示吸引了人们很大的兴趣，”欧文说。“许多公司正推出产品并学习如何扩大反应。这些公司将受益于我们的方法。”他说，未来在实验室中，量子点太阳能电池和光电探测器的设计将被开发。

美国贝拉爱荷华州立大学的Javier Vela认为研究将使许多应用得以实现。“我们没有实现15年前的对于量子点科技承诺的原因之一是因为人们无法重复他们的成果或者批量生产”他说。“这项工作将做到这一点”。

新材料在线编译整理——翻译：Grubby     校正：摩天轮