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科学家让氧化锌量子点的发光可调了

导读: 印度科学家最近成功地调整氧化锌(ZnO)量子点(quantum dot)的发光特性,这项成果或许对于固态照明(solid-state lighting)、激光器及其它应用有所帮助。

    印度科学家最近成功地调整氧化锌(ZnO)量子点(quantum dot)的发光特性,这项成果或许对于固态照明(solid-state lighting)、激光器及其它应用有所帮助。

 

    ZnO是一种宽能带(3.3 eV)的半导体,具有应用在发光二极管(LED)、激光二极管及平面显示器使用的磷光剂中的潜力。科学界最近一直在研究如何去将ZnO纳米微晶或量子点混合入各种溶剂、聚合物及硅酮(silicone),由于量子点发光的颜色可随着量子点与溶剂作用而调整,因此可以用来制作封装的LED。

 

    新德里国家物理实验室(CSIR)的Divi Haranath等人将ZnO量子点分散在不同折射率的溶剂中,已经能使ZnO量子点的发光波长在480至562 nm之间调变。他们发现ZnO量子点的发光波长和折射率组成的函数(n2–1/2n2+1)之间呈线性关系,这像发现对于实际应用将有技术上的帮助。

 

    这个团队采用简单的湿化学反应来合成掺锂及掺钠的ZnO量子点。他们将掺质(dopant)局限在粒径小于5 nm的ZnO纳米微晶中,经老化之后,再添加溶剂使量子点沉淀出来,并将少量的纳米团块分散在不同折射率的溶剂中。

 

    研究人员表示,这些微粒在不同溶剂中的表面化学性质对于量子点的分散过程及生长机制非常重要,而这两个因素主导了光致发光(photoluminescence, PL)峰值的位置。PL光谱的蓝位移(blue shift)则取决于介质介电常数及极化的变化、量子点的大小及形状,以及溶剂的折射率。

 

    Haranath指出,这个结果可能有助于从LED中提取出更多光,使其在能量上更有效率。这个团队目前正在将研究推广至其它量子点如氧化钛、氧化锡和氧化硫锌,以便在照明相关应用中发挥。

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