«Помимо значительно улучшенных характеристик по сравнению с традиционными квантовыми точками, эти новые напряженные точки могут предложить беспрецедентную гибкость в управлении цветом их излучения в сочетании с необычно узкой,« субтепловой »шириной линии», – сказал Виктор Климов, ведущий исследователь Лос-Аламоса. проэкт. «Сплющенные точки также показывают совместимость практически с любым субстратом или средой для заливки, а также с различными химическими и биологическими средами."
Новые коллоидные методы обработки позволяют изготавливать практически идеальные излучатели на квантовых точках с почти 100-процентным квантовым выходом излучения, показанным для широкого диапазона длин волн видимого, инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов. Эти достижения были использованы в различных светоизлучающих технологиях, что привело к успешной коммерциализации дисплеев с квантовыми точками и телевизоров.
Следующий рубеж – исследование коллоидных квантовых точек как одночастичных наноразмерных источников света. Такие будущие "одноточечные" технологии потребуют частиц с высокостабильными, не флуктуирующими спектральными характеристиками. В последнее время был достигнут значительный прогресс в устранении случайных изменений интенсивности излучения за счет защиты небольшой излучающей сердцевины 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 одноточечного излучения можно почти полностью подавить, применив новый метод «инженерии деформации».«Ключевым моментом в этом подходе является объединение в мотив« ядро / оболочка »двух полупроводников с несимметричным рассогласованием решеток по направлениям, что приводит к анизотропному сжатию излучающей сердцевины.
Это изменяет структуру электронных состояний квантовой точки и тем самым ее светоизлучающие свойства.
Одним из следствий этих изменений является реализация режима локальной зарядовой нейтральности излучающего «экситонного» состояния, что 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 тепловой энергии при комнатной температуре.