Более стабильный свет исходит от намеренно «раздавленных» квантовых точек
Преднамеренное «сжатие» коллоидных квантовых точек во время химического синтеза создает точки, способные к стабильному излучению света без мерцаний, которое полностью сопоставимо со светом, создаваемым точками, созданными в более сложных процессах. Сплющенные точки излучают спектрально узкий свет с высокой стабильной интенсивностью и энергией не флуктуирующего излучения. Новые исследования в Лос-Аламосской национальной лаборатории показывают, что напряженные коллоидные квантовые точки представляют собой жизнеспособную альтернативу используемым в настоящее время наноразмерным источникам света, и они заслуживают исследования в качестве одночастичных, наноразмерных источников света для оптических «квантовых» схем, сверхчувствительных датчиков и медицинской диагностики.
«Помимо того, что они демонстрируют значительно улучшенную производительность по сравнению с традиционными квантовыми точками , эти новые напряженные точки могут предложить беспрецедентную гибкость в манипулировании своим цветом излучения в сочетании с необычайно узкой« субтермической »шириной линии», — сказал Виктор Климов, ведущий исследователь из Лос-Аламоса по проект. «Раздавленные точки также показывают совместимость практически с любым субстратом или средой для встраивания, а также с различными химическими и биологическими средами».
Новые методы коллоидной обработки позволяют получать практически идеальные излучатели с квантовыми точками с почти 100-процентным квантовым выходом излучения, показанным для широкого диапазона видимых, инфракрасных и ультрафиолетовых длин волн. Эти достижения были использованы в различных технологиях излучения света, что привело к успешной коммерциализации дисплеев с квантовыми точками и телевизоров.
Следующей границей является исследование коллоидных квантовых точек в качестве одночастичных, наноразмерных источников света. Такие будущие «одноточечные» технологии потребовали бы частиц с высокостабильными, не флуктуирующими спектральными характеристиками. В последнее время был достигнут значительный прогресс в устранении случайных изменений интенсивности излучения путем защиты небольшого излучающего сердечника с особенно толстым внешним слоем. Однако эти структуры с толстой оболочкой все еще демонстрируют сильные флуктуации в спектрах излучения.
В новой публикации в журнале Nature Materials исследователи из Лос-Аламоса продемонстрировали, что спектральные флуктуации в одноточечном излучении могут быть почти полностью подавлены путем применения нового метода «инженерии деформации». Ключевым в этом подходе является объединение в мотиве ядро / оболочка двух полупроводников с асимметричным направленным рассогласованием решетки, что приводит к анизотропному сжатию излучающего сердечника.
Это изменяет структуры электронных состояний квантовой точки и тем самым ее свет излучающих свойств. Одним из следствий этих изменений является реализация режима локальной нейтральности заряда излучающего «экситонного» состояния, которое значительно снижает его связь с колебаниями решетки и флуктуирующей электростатической средой, что является ключом к подавлению флуктуаций в излучаемом спектре. Дополнительным преимуществом модифицированных электронных структур является резкое сужение ширины линии излучения , которая становится меньше, чем тепловая энергия комнатной температуры.
