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轻驱动突破使量子点的精确调整

科学知识 2025-06-25 3083

摘要:研究人员展示了一种新技术,该技术使用光来调整量子点的光学特性 - 使过程更快,更节能且在环境上可持续 - 而不会损害材料质量。...

北卡罗来纳州立大学的研究人员展示了一种新技术,该技术使用光来调整量子点的光学特性 - 使过程更快,更节能和可持续性 - 而不会损害材料质量。

轻驱动突破使量子点的精确调整

“量子点的发现在2023年获得了诺贝尔化学奖,因为它们在许多应用中都被使用。” NC州的作品和ALCOA化学和生物分子工程学教授米拉德·阿伯哈萨尼(Milad Abolhasani)说。 “我们在LED,太阳能电池,显示,量子技术等中使用它们。要调整它们的光学特性,您需要调整量子点的带隙 - 将电子从绑定状态激发到自由移动状态所需的最小能量 - 因为这直接确定了它们发射的光的颜色。

Abolhasani说:“现有的钙钛矿量子点的带隙调整的方法依赖于化学修饰或高温反应,这两种反应都是能量密集型的,并且可以在最终材料特性中引入不一致的情况。”

“我们的新方法使用光来驱动反应,这需要减少能量,并使我们变得非常精确。”

在这项工作中,研究人员最初是从绿色发射的钙钛矿量子点开始,然后将它们放入含有氯或碘的溶液中。然后,该解决方案通过包含光源的微流体系统运行。

微流体环境可以通过确保在小溶液体积上均匀的光曝光,每个反应液滴约10微晶体,从而实现精确的反应控制。这很重要,因为小体积解决方案允许光穿透整个样品,并且所得的光化学反应在整个样品中都非常迅速。

然后,当氯在溶剂中存在氯时,使绿色发射的钙钛矿量子点触发的反应更靠近光谱的蓝色端,并且当溶剂中存在碘时碘的红端。

Abolhasani说:“我们可以通过控制样品中引入的能量量来控制带隙,并通过控制光线来控制能量量。” “这使我们能够非常精确地调整频段。

Abolhasani解释说:“尽管我们正在处理小反应量,但过程本身很快就会发生,这意味着您最终最终会产生带有调谐带镜的钙钛矿量子点比以前的技术更有效。”

“这是一种可持续的方式,可以使用光生产高质量的钙钛矿量子点。我们现在正在扩大扩展以创建钙钛矿量子点,以用于光电设备中。”

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