Квантовые точки удалось сделать ярче
Полупроводниковые нанокристаллы, известные как квантовые точки, были изобретены более двух десятилетий назад и теперь расцвечивают экраны QLED-телевизоров в яркие цвета, поглощая синий свет и превращая его в зеленый или красный. При тех низких энергиях, с которыми работают телеэкраны, это преобразование света практически на 100% эффективно. Но при более высоких энергиях возбуждения, необходимых для более ярких экранов и других технологий, эффективность резко падает.
В поисках объяснения этого ухудшения эффективности ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC использовали высокоскоростную «электронную камеру» MeV-UED. С её помощью они смогли впервые наблюдать в атомном масштабе, как квантовые точки превращают лазерный свет в собственное световое излучение.
Их эксперименты показали, что входящий высокоэнергетический лазерный свет выбивает электроны из атомов точки, и что остающиеся от них положительно заряженные «дырки» захватываются на поверхности точки, выделяя нежелательное тепло.
Дополнительные тепловые потери вызывает рекомбинация электронов и дырок. Она увеличивает колебания атомов, составляющих точку, что деформирует кристаллическую структуру и высвобождает ещё больше той энергии, которая могла бы сделать свечение точки ярче.
Исследовательская группа, в которую вошли сотрудники SLAC, Стэнфордского университета, Калифорнийского университета в Беркли и Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, описала и интерпретировала полученные результаты в журнале Nature Communications.
Понимание и устранение проблем, мешающих сделать точки более эффективными при повышении энергии, в настоящее время является «горячей» областью исследований. Выводы новой работы, поэтому, будут иметь далекоидущие последствия для развития будущих квантовых и фотонных технологий.
В поисках объяснения этого ухудшения эффективности ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC использовали высокоскоростную «электронную камеру» MeV-UED. С её помощью они смогли впервые наблюдать в атомном масштабе, как квантовые точки превращают лазерный свет в собственное световое излучение.
Их эксперименты показали, что входящий высокоэнергетический лазерный свет выбивает электроны из атомов точки, и что остающиеся от них положительно заряженные «дырки» захватываются на поверхности точки, выделяя нежелательное тепло.
Дополнительные тепловые потери вызывает рекомбинация электронов и дырок. Она увеличивает колебания атомов, составляющих точку, что деформирует кристаллическую структуру и высвобождает ещё больше той энергии, которая могла бы сделать свечение точки ярче.
Исследовательская группа, в которую вошли сотрудники SLAC, Стэнфордского университета, Калифорнийского университета в Беркли и Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, описала и интерпретировала полученные результаты в журнале Nature Communications.
Понимание и устранение проблем, мешающих сделать точки более эффективными при повышении энергии, в настоящее время является «горячей» областью исследований. Выводы новой работы, поэтому, будут иметь далекоидущие последствия для развития будущих квантовых и фотонных технологий.
