science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Kleine kwantumstippen zijn veelbelovend voor toekomstige verlichtingsbronnen

(PhysOrg.com) -- UT-onderzoekers in Dallas boeken vooruitgang in het begrijpen van de werking van kwantumdots - deeltjes van nanogrootte die een enorm potentieel hebben in verschillende industriële toepassingen.

Quantum dots kunnen op verschillende manieren worden gebruikt, variërend van het verlichten van het menselijk lichaam in hightech medische beeldvorming tot het verhogen van de efficiëntie van energiebronnen.

Deze kleine, halfgeleidende nanodeeltjes hebben echter een donkere kant:ze knipperen onvoorspelbaar. Het effect is vergelijkbaar met het in- en uitschakelen van een lamp, waardoor de effectiviteit van de lichtemissie aanzienlijk wordt verminderd.

"Quantum dots worden beschouwd als de volgende generatie efficiënte lichtbronnen vanwege hun efficiëntie in zowel het uitzenden als absorberen van licht, ” zei Dr. Anton Malko, assistent-professor aan de UT Dallas. "Voorkomen dat ze knipperen, is de sleutel tot het wijdverbreide gebruik ervan."

De bevindingen worden gedetailleerd beschreven in een recent nummer van het tijdschrift Nano-letters .

Malko en collega-onderzoekers van het Los Alamos National Laboratory meldden dat door de grootte van de buitenste schil van de deeltjes te vergroten, knipperen kan worden onderdrukt.

Onderzoekers veranderden deze kwantumdeeltjes, die slechts miljardsten van een meter groot zijn, door ze te verhogen van ongeveer 4 nanometer naar 15 nanometer.

"We hebben vastgesteld dat hetzelfde proces dat ervoor zorgt dat de stippen gaan knipperen, niet hetzelfde effect had toen we de grootte opschaalden, ' zei Malko. “We ontdekten dat dit proces, de zogenaamde "Auger" recombinatie, is sterk afhankelijk van de dikte van de schaal van de kwantumdot en maakt volledige knipperonderdrukking mogelijk voor grote schaaldeeltjes.

“Het verkrijgen van een beter begrip van alle krachten die in dit fenomeen aan het werk zijn, zal leiden, Hopelijk, naar een manier om dit onvoorspelbare gedrag in kwantumstippen te verminderen, ' zei Malko. Het maken van kwantumstippen met ononderbroken lichtopbrengst zal zeker helpen bij hun toepassing in een verscheidenheid aan toepassingen, variërend van biomedische beeldvorming tot kwantuminformatieverwerking.