武大团队实现金属纳米晶芯片高速打印

本文摘要：金属纳米晶粒是制取光电子器件的最重要原料，但金属纳米晶粒活性低、不易被水解，制取过程往往必须溶液、真空或惰性气氛维护，生产工艺简单，无法大规模应用于。日前，武汉大学化学与分子科学学院邓鹤翔教授与工业科学研究院程佳瑞教授团队合作，使用金属有机框架材料（Metal－organicFramework，MOF）作为原料，利用激光顺利制取了颗粒大小皆一的金属纳米晶粒。

金属纳米晶粒是制取光电子器件的最重要原料，但金属纳米晶粒活性低、不易被水解，制取过程往往必须溶液、真空或惰性气氛维护，生产工艺简单，无法大规模应用于。日前，武汉大学化学与分子科学学院邓鹤翔教授与工业科学研究院程佳瑞教授团队合作，使用金属有机框架材料（Metal－organicFramework，MOF）作为原料，利用激光顺利制取了颗粒大小皆一的金属纳米晶粒。通过程序控制激光的启闭和光斑的移动构建了图案的制取，仅有数十秒才可打印机出有由金属纳米晶粒包含的晶圆级别大小的芯片，整个过程几乎在空气中展开，所须要激光功率将近5瓦，非常适合规模化生产。

据理解，MOF由金属与含碳有机配体构筑，目前大部分研究集中于在MOF中有机成分上，而结构中非常丰富的金属离子仍未充分利用。研究人员明确提出了激光纳米金属冶金及图案化方法（NanoscaleLaserMetallurgyandPatterning，全称nano－LaMP）：以MOF为原料构建了空气环境下的金属纳米颗粒制取和实时图案打印机。在反应过程中，MOF晶体内有序排序的金属离子和有机配体分别作为金属源和还原剂。

纳秒脉冲激光器则负责管理将能量精准地空投到登录方位，为金属还原成获取能量。MOF晶体高效吸取激光后产生局域高温，金属离子被很快还原成并从MOF非常丰富的孔道中喷气出来，在基底上沉积并很快加热构成金属纳米晶粒。nano－LaMP方法展现较好的普适性，需要基于所含有所不同金属离子的MOF晶体制取出有铁、钴、镍、铜、锌、镉、铟、铅和铋九种金属纳米晶粒及其图案。

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