Kvanteprikker lyser op under belastning

Halvleder nanokrystaller, eller kvanteprikker, er små, nanometerstore partikler med evnen til at absorbere lys og genudsende det med veldefinerede farver. Med lavpris fabrikation, langsigtet stabilitet og en bred palet af farver, de er blevet en byggesten i displayteknologien, forbedring af billedkvaliteten på tv-apparater, tabletter, og mobiltelefoner. Spændende quantum dot-applikationer dukker også op inden for grøn energi, optisk sansning, og bio-billeddannelse.

Udsigterne er blevet endnu mere tiltalende efter en udgivelse, med titlen "Bandstrukturkonstruktion via piezoelektriske felter i spændte anisotrope CdSe/CdS nanokrystaller, " blev offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation juli sidste år. Et internationalt hold, dannet af forskere ved det italienske teknologiske institut (Italien), universitetet Jaume I (Spanien), IBM forskningslaboratoriet Zürich (Schweiz) og Universitetet i Milano-Bicocca (Italien) demonstrerede en radikalt ny tilgang til at manipulere lysemissionen af ​​kvanteprikker.

Det traditionelle driftsprincip for kvanteprikker er baseret på den såkaldte kvanteindeslutningseffekt, hvor partikelstørrelsen bestemmer farven på det udsendte lys. Den nye strategi bygger på en helt anden fysisk mekanisme; et belastningsinduceret elektrisk felt inde i kvanteprikkerne. Det er skabt ved at dyrke en tyk skal rundt om prikkerne. Denne måde, forskere var i stand til at komprimere den indre kerne, skabe det intense indre elektriske felt. Dette felt bliver nu den dominerende faktor ved bestemmelse af emissionsegenskaberne.

Resultatet er en ny generation af kvanteprikker, hvis egenskaber er ud over dem, der er muliggjort af kvanteindeslutning alene. Dette udvider ikke kun anvendelsesområdet for det velkendte CdSe/CdS materialesæt, men også for andre materialer. "Vores resultater tilføjer en vigtig ny grad af frihed til udviklingen af ​​kvantepunktbaserede teknologiske enheder, " siger forskerne. "F.eks. den forløbne tid mellem lysabsorption og emission kan forlænges til at være mere end 100 gange længere sammenlignet med konventionelle kvanteprikker, som åbner vejen mod optiske hukommelser og smarte pixel nye enheder. Det nye materiale kan også føre til optiske sensorer, der er meget følsomme over for det elektriske felt i miljøet på nanometerskalaen."