斯旺西 - 汉堡联合研究团队发现，金属原子的微小纳米团簇 - 如金和银 - 具有可用作半导体的特性。

这一发现为各种潜在的新应用打开了大门，从手机显示屏和平板屏幕到可穿戴技术。

半导体是现代电子产品的核心。它们的许多用途包括用于移动电话和电视的显示装置，光检测器和用于提供能量的太阳能电池。

已经使用的两种主要类型的基于颗粒的半导体是胶体量子点和有机半导体。这些材料是纳米级的。它们的微小尺寸意味着它们会受到称为量子限制的现象的影响，这会导致其光学和电子特性发生变化。这些变化使它们适合其预期的应用。

金属纳米团簇结合了这些其他材料的各个方面。像胶体量子点一样，它们非常稳定。与有机半导体一样，它们具有原子级精确或分子，在其金属核心中含有特定数量的原子。

然而，尽管含有所有正确的成分，金属纳米团簇从未被证明具有显示半导体特性。

这是斯旺西 - 汉堡队取得突破的地方。

该团队设计了一种制造由25个金原子(Au25)组成的纳米团簇薄膜的方法。然后他们观察到纳米团簇显示出半导体特性。具体而言，他们观察到由这些薄膜制成的光电晶体管中的场效应和光电导率。这些独特的性能是所有半导体材料的标志。

该团队由斯旺西大学化学系和德国汉堡大学的研究人员组成。

斯旺西大学化学系的Christian Klinke教授解释了这一发现的潜在应用：

“金属纳米团簇中半导体特性的发现可为各种新应用铺平道路，从场效应晶体管和光电探测器到发光二极管和太阳能电池。

这些装置可以在柔性基底上制造。许多金属纳米团簇，包括我们在本报告中研究的那些，具有几乎无限的稳定性，这使得它们适合于喷墨打印应用。

我们需要在此发现的基础上进一步完善该技术。但这一发现指明了前进的方向。它表明我们可以使用金属纳米团簇来生产易于组装的高质量半导体薄膜。“

该团队的其他研究人员解释了其他潜在应用：

汉堡大学的AndrésBlack博士说：

“金属核心与不同分子官能团的亲和力可以使它们成为高灵敏度的气体传感器”

汉堡大学的Michael Galchenko说：

“与其他低维材料的整合可以产生具有新的有趣功能的异质结构。”

斯旺西大学化学系主任Owen Guy教授说：

“我们的化学部门和纳米健康中心都在斯旺西工作，半导体是我们工作的重点.Christian的工作对下一代半导体材料非常激动 - 斯旺西大学与我们的行业合作伙伴一起领导活动。

我们与汉堡的密切联系使这些发现成为可能，这是该领域向前迈出的重要一步。它表明，对于研究而言，就教学而言，我们的化学系处于最前沿。“