在化學(xué)合成期間有意地“擠壓”膠體量子點(diǎn)產(chǎn)生能夠穩(wěn)定，“無眨眼”光發(fā)射的點(diǎn)，其與由更復(fù)雜的工藝制成的點(diǎn)產(chǎn)生的光完全相當(dāng)。壓扁的點(diǎn)發(fā)出光譜窄的光，具有高度穩(wěn)定的強(qiáng)度和非波動(dòng)的發(fā)射能量。洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的新研究表明，應(yīng)變膠體量子點(diǎn)代表了目前使用的納米級(jí)光源的可行替代方案，它們值得探索作為光學(xué)“量子”電路，超靈敏傳感器和醫(yī)療診斷的單粒子納米級(jí)光源。 。

“除了表現(xiàn)出比傳統(tǒng)生產(chǎn)的量子點(diǎn)大大改善的性能外，這些新的應(yīng)變點(diǎn)可以提供前所未有的靈活性，可以控制它們的發(fā)光顏色，結(jié)合異常狹窄的”低溫“線寬，”洛斯阿拉莫斯首席研究員Victor Klimov說道。該項(xiàng)目。“壓扁點(diǎn)也顯示出與幾乎任何基材或嵌入介質(zhì)以及各種化學(xué)和生物環(huán)境的兼容性。”

新的膠體加工技術(shù)可以制備幾乎理想的量子點(diǎn)發(fā)射器，其發(fā)射量子產(chǎn)率接近100%，適用于各種可見光，紅外和紫外波長(zhǎng)。這些進(jìn)步已經(jīng)在各種發(fā)光技術(shù)中得到利用，從而使量子點(diǎn)顯示器和電視機(jī)成功商業(yè)化。

下一個(gè)前沿是探索膠體量子點(diǎn)作為單粒子納米級(jí)光源。這種未來的“單點(diǎn)”技術(shù)將需要具有高度穩(wěn)定，非波動(dòng)的光譜特性的粒子。最近，通過保護(hù)具有特別厚的外層的小發(fā)射芯，在消除發(fā)射強(qiáng)度的隨機(jī)變化方面取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。然而，這些厚殼結(jié)構(gòu)仍然表現(xiàn)出強(qiáng)烈的發(fā)射光譜波動(dòng)。

在“ 自然材料 ”雜志的一篇新刊物中，洛斯阿拉莫斯研究人員證明，采用一種新的“應(yīng)變工程”方法可以幾乎完全抑制單點(diǎn)發(fā)射中的光譜波動(dòng)。這種方法的關(guān)鍵是在核/殼基序中結(jié)合兩個(gè)半導(dǎo)體和方向不對(duì)稱的晶格失配，這導(dǎo)致發(fā)射核的各向異性壓縮。

這改變了量子點(diǎn)的電子態(tài)的結(jié)構(gòu)，從而改變了其發(fā)光性質(zhì)。這些變化的一個(gè)含義是實(shí)現(xiàn)發(fā)射“激子”態(tài)的局部電荷中性狀態(tài)，這極大地降低了它與晶格振動(dòng)和波動(dòng)靜電環(huán)境的耦合，這是抑制發(fā)射光譜波動(dòng)的關(guān)鍵。改進(jìn)的電子結(jié)構(gòu)的另一個(gè)好處是發(fā)射線寬度的顯著變窄，其變得小于室溫?zé)崮堋?/p>