图S1呈现0.7×0.7 µm 2原子力显微镜(AFM)的扫描,最高未盖的Ingan量子点(QDS)层。使用以TESPA-V2尖端在敲击模式下操作的Bruker AFM进行测量。让我们提醒我们,在最后一个INGAN QD层沉积后突然停止了生长,并且底物温度迅速降低以保留表面。从图像中,QD密度为5×10 11cm2,QD高度(润湿层以上)为0.9±0.2 nm。通过测量图S1中大约15个识别的QD的峰到峰高谱的测量来提取此值及其误差线,并通过样品另一个区域的第二个图像中的类似分析进行了验证。测量是从高度曲线中手动提取的。
摘要 - 使用BRUS方程研究了限制方程中PBSE,PBS和PBTE半导体的光学性质。结果表明QD表现出尺寸依赖性的光学行为,因此,由于量子限制,QDS表现出可调的带隙和发射波长。随着QD尺寸的减小,所有三种材料的吸收边缘和发射峰均为蓝色。发现PBSE QD即使在较大尺寸的情况下也会显示出明显的量子限制。由于其相对较大的激子BOHR半径(〜46 nm),随着尺寸从10 nm降低到2 nm,频带gap从0.27 eV增加到1 eV,将吸收和排放转移到近红外(NIR)中,导致应用于NIR PhotodeTectors,太阳能电池,太阳能电池,太阳能电池,杂音,并将其应用于。此外,与PBSE相比,PBS QDS在较小的激子BOHR半径(〜20 nm)上显示出较小的量子限制效应。随着尺寸从10 nm降低到2 nm,带隙从0.41 eV增加到1.5 eV,将吸收和发射从NIR转移到可见范围。这是在太阳能电池中使用的,NIR光电探测器和LED可见。此外,PBTE QD还显示出明显的量子限制效应,因为它们相对较大的激子BOHR半径(〜46 nm)。随着尺寸从10 nm降低到2 nm,带隙从0.32 eV增加到约1 eV,将吸收和发射转移到NIR和中红外(miR)区域,使其成为红外探测器,热电和miR应用的出色材料。在研究的半导体材料中,PBS QD通常显示出带隙的最大增加,尺寸降低,使其适合需要更大的带隙可调性的应用,其次是PBSE和PBTE。这些不同的光学特性是由于其独特的电子特性和激子BOHR半径所致。
和现代建筑建立在更普遍的有机LED(OLEDS)的基础上。[1,3-5]在整个可见频谱中具有电荷平衡和高效率仍然远离最佳的QD,QD通常被用作颜色 - 纯发光下调转换器,用于在背光无机LED中显示。[2,6]虽然对设备档案的研究对于将来的开发至关重要,但许多小组也在探索QD的替代材料,以降低成本,最大程度地减少丰富的问题并限制毒性。[7-9]最初在2012年作为照片伏特的有前途的材料出现,[10]卤化物钙钛矿对于几乎所有光启动器件(例如光电探测器)具有巨大的潜力,例如光电探测器,[11]激光器,[12]和LED。[13–15]卤化物钙钛矿NC对于光发射特别有利,其发射波长可以通过组合和形态在整个可见范围内进行调谐,[16]超高的量子产量(Qys)(Qys),即使接近统一,甚至接近统一,[17-19],[17-19]和合成,通常是actile and facile conigile facile cookile cookile,sable,便宜,易于扩展。[20,21]相比之下,传统QD通常需要Inorranic Core-shell结构,高前体纯度和复杂的,乏味的合成以获得令人印象深刻的光学特性。[22]但是,钙钛矿NC缺乏足够的稳定性
具有增强的亮度和稳定性。3此外,当将无机NP还原为特定尺寸时,量子大小效应会诱导离散的能级,从而导致不同的效率。传统上,人们认为,在光激发下连续从NP发射uerSence,这表现为明亮的状态(“ 1”)。但是,有一些有趣的现象不符合这种情况。例如,在量子点(QD)中发现了杀性状态的随机闪烁状态。4,5这种随机闪烁的行为表明usecence可以在明亮状态('1')和黑暗状态('0')之间随机切换。显然,QD的闪光的闪烁特征提供了其他信息,这也使他们的创新
半导体量子点 (QD) 是可扩展自旋量子比特操作的有前途的平台[1– 13]。虽然许多研究都使用了硅基电子 QD,但锗中的空穴表现出许多相同的理想特性,但也有一些有益的不同:不存在简并谷态[14],原子 p 轨道特性可以自然抑制超精细引起的退相干[15–18],大自旋轨道耦合[14, 19],允许使用电偶极自旋共振控制量子比特[15]。由于这些潜在的优势,应变 Ge QD 近期一直在研究中[20, 21]。值得注意的是,应变 Ge/SiGe 异质结构中的空穴自旋量子比特已从 QD 演示迅速发展到量子比特逻辑[22– 25]。这种材料中重空穴和轻空穴子带之间的巨大分离因 Ge 阱内的应变和约束而增大。这导致重空穴空间单带模型中有效非对角项减少。± 1 / 2 态的能量分裂超过了这些空穴应经历的自然自旋 3/2 塞曼项,从而减少了外部磁场 (B) 对 ± 3 / 2 态的混合。这导致对平面内排列的 B 场的响应较弱,表明 g 因子各向异性较大[26]。这已在一维中得到证实
量子点(QDs)具有窄线宽发射和可调带隙,因此在量子信息和光电子器件的开发中具有潜在价值1 – 3。尤其是胶体量子点(CQDs),它可以通过溶液处理获得,并用于光伏4 – 9、光发射10 – 14和光电检测15 – 20。上转换光电探测器将低能光子(例如红外线)转换为高能光子(例如可见光),用于红外成像(图1),而红外成像用于夜视、半导体晶圆检测、手势识别、三维成像和生物成像等应用21 – 25。然而,大多数红外光子上转换器件都是基于真空或高温沉积法22、24-33,这些方法与硅等电子材料不兼容,限制了它们在柔性电子产品中的使用。基于溶液处理材料的两端上转换光电探测器已经开发出来,但需要高开启电压并且光子对光子 (p-p) 效率低(低于 1.5%)30、34。在本文中,我们表明,通过设计电子传输层 (ETL) 可以创建两端溶液处理的红外上转换光电探测器,其总 p-p 效率为 6.5%,开启电压低至 2.5 V。我们的光电探测器的效率与外延生长半导体相当,与迄今为止报道的最高增益单片红外量子点上转换器相比,效率提高了五倍。此外,与之前的量子点上变频器相比,该器件的低开启电压降低了两倍以上。我们的器件由基于硫化铅 (PbS) QD 的光电探测器吸收层(红外)和基于硒化镉/硒化锌 (CdSe/ZnS) QD 的发光二极管 (LED) 层(可见光)堆叠而成(图 2a)。为了确保光电探测器层能够提供足够的光电流来驱动 LED 层,
摘要:我们提出了一种由二氧化钛 (TiO 2 ) 亚波长光栅制成的双谐振纳米结构,以提高 Cd x Zn 1 − x Se y S 1 − y 胶体量子点 (QDs) 在用 ∼ 460 nm 的蓝光激发时发射波长为 ∼ 530 nm 的颜色下转换效率。通过光栅谐振和波导模式的混合,可以在 QD 层内创建大的模式体积,从而导致大的吸收和发射增强。特别是,我们实现了偏振光发射,在特定角度方向上最大光致发光增强约 140 倍,在收集物镜的 0.55 数值孔径 (NA) 内总增强约 34 倍。增强包括吸收、Purcell 和外耦合增强。我们实现了绿色 QDs 的总吸收率为 35%,颜色转换层非常薄,约为 ∼ 400 nm。这项工作为设计用于微型 LED 显示器、探测器或光伏应用中的吸收/荧光增强的大体积腔体提供了指导。关键词:导模共振、二氧化钛、介电纳米天线、颜色转换、胶体量子点、微型 LED 显示器
摘要 :GaAs 基材料系统因可承载具有出色光学特性的 InAs 量子点 (QD) 而闻名,这些量子点的发射波长通常为 900 nm 左右。插入变质缓冲区 (MMB) 可以将这种发射转移到以 1550 nm 为中心的具有技术吸引力的电信 C 波段范围。然而,常见 MMB 设计的厚度(> 1 𝜇 m)限制了它们与大多数光子谐振器类型的兼容性。在这里,我们报告了一种新型 InGaAs MMB 的金属有机气相外延 (MOVPE) 生长,该 MMB 具有非线性铟含量渐变分布,旨在在最小层厚度内最大化塑性弛豫。这使我们能够实现晶格常数的必要转变并为 180 nm 内的 QD 生长提供光滑的表面。展示了沉积在此薄膜 MMB 顶部的 InAs QD 在 1550 nm 处的单光子发射。通过纳米结构技术将新设计集成到靶心腔中,证明了新设计的强度。
优化混合液晶量子点 (LC-QD) 系统对于未来的发展至关重要,特别是在解决可扩展性和能源效率相关问题方面。研究应侧重于改善 QD 在液晶基质内的分布和排列,以及探索外部刺激(如电场)如何动态调整系统属性以优化性能。此外,开发结合液晶、量子点和纳米光子结构等其他元素的多功能混合材料为先进的量子技术提供了潜力。这些材料可以实现可编程功能,如实时光子发射调制和纠缠的产生。进一步探索基于液晶的 PBG 材料(允许精确的光子流控制),可以创建动态管理光物质相互作用的新架构。这对于构建能够在各种环境中运行的自适应和响应性光子电路和量子通信系统至关重要 [16,40,61,76]。
色量热法引入了一种新颖的方法,用于通过将量子点(QD)技术集成到传统的均质量热计中,以实现高能物理(HEP)的热量计设计方法。QD的可调发射光谱为能量重建和均匀设备中的粒子识别提供了新的可能性。本文介绍了旨在验证基于QD基于QD的量量热法的可行性的色量热仪的初始概念设计。该研究通过详细的模拟评估了其预期性能,将结果与现有的量热技术进行了比较。通过嵌入闪烁体中具有不同排放特性的QD,我们旨在改善定时分辨率和纵向分割,从而为将来的HEP实验开辟了新的途径,以进行精确测量。尽管需要进一步的开发和验证,但QD增强检测器可能代表了将来的HEP实验的可行选择,为解决不断发展的粒子检测需求提供了附加的工具。