根據(jù)韓媒newsis報(bào)道，韓國蔚山科學(xué)技術(shù)院(UNIST)物理系教授Park Gyeongdeok和成均館大學(xué)能源科學(xué)系教授Jung Shui共同研究組3日表示，成功地實(shí)現(xiàn)了控制單個(gè)鈣鈦礦量子點(diǎn)粒子亮度和波長。

 

利用“主動(dòng)型探針增強(qiáng)光致發(fā)光納米顯微鏡”的探針，對鈣鈦礦量子點(diǎn)施加高壓，誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)形變，從而改變量子點(diǎn)光的亮度和波長。該技術(shù)可以將量子點(diǎn)的亮度提升10萬倍以上，可應(yīng)用于超高亮度顯示。

 

量子點(diǎn)是納米(nm =10億分之1米)大小的半導(dǎo)體粒子。因其可以自行發(fā)出特定顏色光源，無需背光和彩色濾光就可以制作出輕薄的電視和手機(jī)屏。但一般來說，量子點(diǎn)被合成以后就很難調(diào)節(jié)亮度或顏色等發(fā)光特性，因此在應(yīng)用器件的開發(fā)上備受制約。

 

研究小組將“主動(dòng)型探針增強(qiáng)光致發(fā)光納米顯微鏡””的原子力探針與壓電元件連接，通過對鈣鈦礦量子點(diǎn)施加壓力來調(diào)節(jié)其發(fā)光特性。主動(dòng)型探針增強(qiáng)光致發(fā)光納米顯微鏡為研究小組自行開發(fā)出的技術(shù),可以控制窄到10 的斷面,可以將壓力值(單位面積里的施加的力量)提升到 水平。在量子點(diǎn)去除探針時(shí)，還可以恢復(fù)量子點(diǎn)產(chǎn)生的機(jī)械變形，這也是該技術(shù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

 

主導(dǎo)研究的Lee Hyeongu UNIST物理系研究生表示:“全球首次證明出通過加力調(diào)整單一量子點(diǎn)特性，為現(xiàn)有的量子點(diǎn)發(fā)光能源控制效率低下問題提出了解決方案。是打破傳統(tǒng)量子點(diǎn)光特性調(diào)整研究理念的全新研究。

 

研究組使用主動(dòng)型探針增強(qiáng)光致發(fā)光納米顯微鏡，分析出了量子點(diǎn)在機(jī)械壓力下隨機(jī)械形變而變化的特性，其空間分解能力約為15nm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了光的衍射極限。尤其將量子點(diǎn)放在金材質(zhì)的原子力探針和金薄膜之間時(shí)，可以通過“珀賽爾效應(yīng)”確認(rèn)到其發(fā)光強(qiáng)度增加約10萬倍以上。可以改變決定量子點(diǎn)顏色的能帶差距。
 

Park Gyeongdeok教授表示:“若將本次研究出的波長可變超高亮度單一鈣鈦礦量子點(diǎn)技術(shù)應(yīng)用于次世代顯示時(shí)，可以以更低廉的成本生產(chǎn)出超薄和低耗電的量子點(diǎn)電視。除了顯示領(lǐng)域外，還期待應(yīng)用于多種超小尺寸納米光電子器件開發(fā)。

 

該研究中使用的10nm大小的鈣鈦礦量子點(diǎn)是成均館大學(xué)Jung Shui教授組和韓國生產(chǎn)技術(shù)研究院Woo Juyeong博士制作。漢陽大學(xué)物理系Jung Munseok教授組參與了量子店的常溫穩(wěn)定化工程和基本特性分析。研究結(jié)果的物理解釋理論計(jì)算是由韓國科學(xué)技術(shù)院(KAIST)物理系Kim Yonghyun教授組主導(dǎo)。

 

研究成果刊登于5月25日的國際學(xué)術(shù)期刊“ACS納米”，單一量子點(diǎn)特性控制相關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)已在韓國華人歐洲注冊 (PCT)。本次研究是得到韓國研究財(cái)團(tuán)、UNIST、韓國生產(chǎn)技術(shù)研究院等支援。