Современная электроника №5/2024

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ 54 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2024 Открытие квантовых точек и разработка технологии их массового производства Часть 3. Технология синтеза коллоидных квантовых точек Данная статья посвящена конкретному вкладу каждого из трёх лауреатов Нобелевской премии по химии в 2023 году . В первой части рассмотрены общие аспекты нанокристаллов как заключительной триады полупроводников с квантово - размерным эффектом и описано открытие квантовых точек в стеклянных матрицах , сделанное Алексеем Екимовым в 1981 году в ГОИ им . Вавилова . Вторая часть посвящена коллоидным квантовым точкам , впервые полученным в виде сухого порошка Луисом Брюсом . В третьей части статьи подробно рассмотрена технология синтеза коллоидных квантовых точек , разработанная Мунги Бавенди . Эта технология позволила организовать бурно развивающееся в настоящее время массовое производство квантовых точек для различных приложений , начиная с медицины , электронных компонентов и заканчивая катализом в промышленных масштабах . Виктор Алексеев Мунги Бавенди – разработка базовой технологии промышленного производства квантовых точек Мунги Бавенди (Moungi Bawendi) родился 15 марта 1961 года в Париже . Его отец , тунисский математик Мохаммед Салах Бавенди , в конце 1970- х получил должность профессора в американском « Университете Пердью », штат Индиана , и семья переехала в США . Мунги Бавенди получил классиче - ское американское образование . После окончания средней школы в 1978 году Мунги Бавенди продолжил образова - ние в Гарварде (Harvard University), где защитил диплом бакалавра в 1982 году и степень магистра управления среднего звена (MBA) в 1983 году . Затем Бавенди продолжил научное образование в аспи - рантуре (APD) Чикагского университета (University of Chicago). Во время учёбы в аспирантуре Бавенди проходил летнюю практику в Bell Labs под руководством Луиса Брюса . Здесь Мунги Бавенди впервые познакомился с тематикой коллоидных полупроводни - ковых микрокристаллов . В 1988 году он защитил докторскуюдис - сертацию (PhD), которая носила чисто тео - ретический характер , на тему « Статисти - ческая механика во взаимодействии с квантовой механикой при образовании многоатомных молекул » [1]. Для прохождения двухгодичной ста - жировки после защиты диссертации (Postdoctoral Level) он выбрал Bell Lab, куда и был принят по рекомендации Луиса Брюса . Как отмечает сам Мунги Бавенди , к профессиональной химической лабо - раторной деятельности он практиче - ски не был подготовлен . Во многом преодолеть этот недостаток ему помог Майк Штайгервальд (Mike Steigerwald), один из ведущих специалистов в обла - сти теоретической и экспериментальной химии , который был удостоен звания « Почётный член технического персона - ла Bell Lab». По словам Мунги Бавенди , Майк Штайгервальд не только объяснял и показывал ему основные приёмы экс - периментальной химии , но также позво - лял самостоятельно проводить синтез микрокристаллов в своей лаборатории . В своих нобелевских лекциях и Мунги Бавенди , и Луис Брюс выразили особую благодарность Майку Штайгервальду и отметили его как специалиста высо - чайшей категории , который на практи - ке проверял все их бесконечные идеи с заменами один на другой режимов и реагентов . Несмотря на прорывной характер и огромную популярность работ Луиса Брюса с микрокристаллами CdS, колло - идные полупроводниковые точки ( КТ ), описанные в предыдущем разделе , име - ли один крайне существенный недоста - ток : большой разброс параметров в каж - дой серии экспериментов . Это означало , что использованный Луисом Брюсом метод синтеза КТ не мог быть приме - нён в массовом производстве . Основная проблема заключалась в том , что как сами КТ , так и электрон - ные компоненты , изготовленные на их основе , должны были иметь допустимый разброс параметров , не превышающий долей процента . Однако усилия многочисленных лабо - раторий по всему миру , участвовавших в этой проблеме , не приводили к жела - емым результатам . К решению этой задачи , которая была крайне актуальна и в Bell Lab, подключился молодой постдокторант Мунги Бавенди . В своей нобелевской лекции он особенно подчеркнул , что работал в коллективе сотрудников , вклад которых в эту премию неоспо - рим . Имена конкретных людей , уча - ствовавших в конкретных исследова - ниях , включены в авторский коллектив статей , опубликованных по результа - там выполненных работ . Поэтому , говоря в этой статье о достижениях Мунги Бавенди , каждый раз под этим именем понимается группа сотрудни - ков , которой он руководил . Один из « базовых » для того времени в Bell Lab способов приготовления микро - кристаллов CdSe, основанный на исполь - зовании агрегатов поверхностно - актив - ных веществ ( ПАВ ), включал следующие основные этапы . Синтез и покрытие кристаллитов CdSe проводились в мицеллярной сре - де ( А erosol- ОТ ) с использованием стан - дартной инертной атмосферы и дезокси - генированных растворителей . Частицы (CdSe)Ph блокировались ионами Cd и Se- фенильными группами в водном рас - творе Cd(C10 4 ) 2. Затем по каплям добавляли водный раствор Zn(C10 4 ) 2 и разведённый в геп - тане тиофенол . После введения необ - ходимых микрообъёмов пиридина (Pyridine) возникали твёрдые микро - кристаллы CdSe. Образовавшийся крас -