《AFM》：光电子器件大规模制备的一个重要里程碑！

金属纳米颗粒是纳米技术的重要组成部分。纳米粒子与光的相互作用使其具有惊人的电、光、磁等性质，具有广泛的应用前景。等离子体纳米粒子可以将光以局域表面等离子激元的形式捕获到亚波长的体积中，这种增强的模式体积对于光化学、光物理、生物传感、光催化、光子器件、等离子体增强手性、非线性物理等等都是非常重要的。然而，降低由于电子的高散射率而造成的欧姆损耗，以及用成本低廉的方法大规模组装等离子体积木，仍然是具有挑战性的。

在这项研究中，来自德国莱布尼茨聚合物研究所的研究人员报道了干涉光刻和纳米压印光刻在不同靶衬底上的融合，从透射电子显微镜栅格上的碳膜到无机和可掺杂的聚合物半导体。使用胶体墨水和IL生产的聚二甲基硅氧烷印章，一维等离子体光子晶体在厘米尺度上以75%的成品率打印出来。另一方面，采用原子光滑、单晶、单分散的金(Au)纳米胶体积木，在二氧化钛(TiO₂)平板波导上印刷一维等离子体光栅，产生光谱线宽为10 nm的波导-等离子体偏振子模式。等离子体激元诱导的超热电子通过双端电流测量在引导条件下具有更高的光响应性。制备的具有Au/TiO₂异质结的杂化结构增强了光催化过程，如利用产生的热电子降解甲基橙(MO)染料分子。这种简单的胶体印刷技术在硅、玻璃、金薄膜和萘二酰亚胺聚合物上进行了演示，因此标志着光电子器件大规模制备的一个重要里程碑。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202105054

图1.金纳米球压印软干涉光刻工艺示意图

图2.a)各种衬底上的一维金纳米球压印软干涉光刻示意图。

图3.通过胶体链在半导体薄膜上零组装制备的杂化WPP结构的光学特性

图4.纳米器件中等离子体诱导电荷转移和光催化机理

综上所述，本文提出了一种廉价、快速、简便和可重复的技术，该技术有可能使用胶体墨水作为压印抗蚀剂，在大面积上以高分辨率打印所需的结构。该技术是IL和NIL的结合，可用于在不同的靶衬底上制备不同形貌、不同电导率和不同疏水性的一维金属光子晶体。从根本上说，该方法是无损的，就目标底物而言是灵活的，提供了对胶体/底物界面和胶体本身的完全访问。它还促进了PDMS邮票的多种应用、图案的清洁打印，以及在尺寸、形状和材料选择方面范围的扩大。（文：SSC）