钙钛矿量子点 (QD) 是溶液处理激光器所关注的焦点;然而,它们的俄歇寿命较短,限制了激光操作主要在飞秒时间范围内进行,在纳秒范围内实现光学增益阈值的光激发水平比在飞秒范围内高出两个数量级。本文作者报告了 QD 超晶格,其中增益介质促进激子离域以减少俄歇复合,并且结构的宏观尺寸提供激光所需的光学反馈。作者开发了一种自组装策略,该策略依赖于钠——一种钝化 QD 表面并诱导自组装以形成有序三维立方结构的组装导向器。考虑 QD 之间吸引力的密度泛函理论模型可以解释自组装和超晶格的形成。与传统的有机配体钝化量子点相比,钠具有更高的吸引力,最终导致微米级结构和反馈所需的光学刻面的形成。同时,新配体使点间距离减小,增强了量子点之间的激子离域,动态红移光致发光就是明证。这些结构充当激光腔和增益介质,实现阈值为 25 μ J cm –2 的纳秒级持续激光。
采用非平衡格林函数方法结合戴森方程技术,理论研究了与具有强自旋轨道相互作用的拓扑超导或半导体纳米线连接的量子点(QD)中的自旋塞贝克效应(SSE)特性。低温下,在拓扑超导或半导体纳米线末端制备马约拉纳零模(MZM),并以自旋相关的强度与QD杂化。我们认为QD在自旋热积累(SHA)的存在下耦合到两根引线,即引线中的温度自旋相关。我们发现,当QD与MZM中一个模式之间的杂化强度取决于电子自旋方向时,热电势就是自旋极化的,而通过改变SHA的大小可以有效地调节其自旋极化。通过适当改变 QD-MZM 杂化强度的自旋极化、SHA 的大小、点级或 MZM 之间的直接耦合,可以产生 100% 自旋极化或纯热能。我们的研究结果可能在高效自旋电子器件或 MZM 检测中得到实际应用,这些器件目前正在接受广泛研究。本模型在当前纳米技术的范围内,可用于高效自旋热电子器件。
Emiconductor纳米晶体(NCS)是纳米级半导体中最广泛的研究,现在我们有一个固体的理论基础,使我们能够理解其大多数电子,光学和传输特性。大约四十年前,在S. I. Vavilov State Optical Institute和A. F. Io Q. Io Q. Io Q. Io Q. Io Q. Io Q. Io Q.同时,但在一半的世界之外,新泽西州默里山的贝尔实验室的路易斯·布鲁斯(Louis Brus)正在研究液体胶体中的半导体颗粒。这两条研究线在地理上和铁幕上分离,最终导致了两个小组的独立发展NC的独立发展以及对大小依赖性光学特性的理论解释。1 - 15直到1984年,美国人才得知俄罗斯人的e orts,当BRUS阅读Ekimov Papers的翻译并写信给作者时。在研究人员可以在铁幕倒塌以及在俄罗斯引入格拉斯诺斯特和Perestroika之后开始进行密集的信息交流之前,还必须再过5年。尽管半导体玻璃和半导体胶体分散体之间存在明显的差异,但它显示了
过去几十年来,生长技术的令人瞩目的进步使得人们能够制造出非常高质量的低维半导体结构——量子阱、量子线和量子点,这为光电子学和自旋电子学领域的量子信息技术开辟了新的研究途径和无数的应用 1-3 。作为量子限制的直接结果,基本半导体激发可以达到非常大的结合能,使所谓的“激子”领域成为一个有前途的研究领域 4 。虽然激子的概念在空间限制沿一维(量子阱)或二维(量子线)时有意义,但我们在这里表明,当三个空间维度受到限制(量子点)时,束缚电子-空穴对作为激子的图像会被打破。这就是为什么我们不应该像对待其他结构那样将量子点 (QD) 中的电子-空穴对称为激子,而应该使用其他术语。这个问题不仅仅是语义问题;对于电子-空穴对与其他载流子相互作用并与光子耦合,以及光子吸收的可能性,物理理解完全不同。
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,
研究团队发现了一种通过使用“脉冲型”光来提高电导率的方法,这种光可以定期集中产生大量能量。这种方法可以取代热处理工艺,因为热处理工艺需要大量时间才能达到同样的效果。这种方法有望在未来促进 PbS 量子点太阳能电池的生产和商业化。
H.、Pina、JM、Hou、Y. 和 Sargent、EH (2021)。钙钛矿固体中量子点的合成、应用和前景。先进能源材料,2100774。https://doi.org/10.1002/aenm.202100774,最终版本已发布于 https://doi.org/10.1002/aenm.202100774。本文可用于非商业用途,符合 Wiley 自存档版本使用条款和条件。
Gong,J.,Zhang,Z.,Zeng,Z.,Wang,W.,Kong,L.,Liu,J. &Chen,P。(2021)。 石墨烯量子点有助于剥落原子上的2D材料和AS -Formed 0d/2d van der waals heterojunction。 碳,184,554‑561。 https://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2021.08.063Gong,J.,Zhang,Z.,Zeng,Z.,Wang,W.,Kong,L.,Liu,J.&Chen,P。(2021)。石墨烯量子点有助于剥落原子上的2D材料和AS -Formed 0d/2d van der waals heterojunction。碳,184,554‑561。https://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2021.08.063https://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2021.08.063
M. Buljan,1 S. R. C. Pinto,2 A. G. Rolo,2 J. Martín-Sánchez,2 M. J. M. Gomes,2 J. Grenzer,3 A. Mücklich,3 S. Bernstorff,4 and V. Holý5 1 Ruđer Bošković Institute, Bijenička cesta 54, 10000 Zagreb, Croatia 2 Centre of Physics and Department of Minho大学物理学,校园De Gualtar,4710-057 Braga,葡萄牙3 Forschungszentrum Dresden-Rossendorf,E.V.,P.O。Box 510119, 01314 Dresden, Germany 4 Sincrotrone Trieste, SS 14 km163, 5, 34012 Basovizza, Italy 5 Charles University in Prague, Ke Karlovu 5, 121 16 Prague, Czech Republic In this work we report on a self-assembled growth of a Ge quantum dot lattice in a single 600- nm-thick GE+Al2O3层在登高的底物温度下的GE+Al2O3混合物的磁控溅射沉积中。自组装导致在整个沉积体积内形成良好的三维三维四维四维四方量子点晶格。形成的量子点的大小小于4.0 nm,尺寸分布狭窄,堆积密度较大。可以通过更改沉积参数来调整量子点晶格的参数。通过扩散介导的成核和表面形态效应来解释量子点的自我顺序,并通过动力学蒙特卡洛模型模拟。I.最近的研究表明,与通常使用的融合二氧化硅相比,AL2O3矩阵具有许多优势,因为氧化铝具有更高的介电常数,出色的热和机械性能,并且更适合作为内存设备中的大门的建筑材料。17因此,在Alumina Matrix中生产了适用于新材料的Alumina Matrix中固定有序的GE QD的生产。引言半导体量子点(QD)在过去几年中已被广泛研究,因为它们具有有趣的物理特性和巨大的技术应用潜力。1-6正常订购的QD具有特殊的兴趣,因为空间规律性意味着QDS尺寸的狭窄范围,对于QDS的范围狭窄,对于更为明显的量子量化和集合的范围,其势能构成的范围非常重要,其势能效应,并因此效应,并在QD上效应,并且QD的效果效果很大。 Sio2或Al2O3(例如Sio2或Al2O3)具有许多有趣的属性,例如非常强的量子限制,电发光和光致发光,非线性折射率,长期保持电荷等可能性等等。10-16,因此它们在基于NAnotechnology中应用,尤其是基于QD的模拟和SENSORS。最近报道了二氧化硅基质中GE QD的自我排序增长,但7,8,18,19没有针对氧化铝进行类似的研究。值得注意的另一个重要特征是,仅通过晶体和无定形系统中的多层沉积才能实现QD晶格的自定序生长6,7,而在连续较厚的层中尚未发现类似的观察结果。在这里,我们介绍了在连续沉积GE+Al2O3混合物期间,氧化铝基质中GE QD的自组装生长的研究,产生了近似厚度为600 nm的单层。结果是形成了QD的大型且有序的三维3D QD晶格,其以身体为中心的四方BCT排列。调整沉积参数,可以操纵QD大小和QD晶格的参数。形成的QD的尺寸是均匀的,并且它们的空间密度可能非常大,因为它们的尺寸很小和距离。观察到的自我顺序的驱动力是通过表面形态学效应来解释的,即通过扩散介导的成核和表面最小值中成核的概率的结合。正如我们稍后显示的,氧化铝中GE QD的自我排序的特性不同于二氧化硅的自我序列。
门控量子点是实现可扩展耦合量子比特系统和作为量子计算机基本构件的有前途的候选系统。然而,当今的量子点设备存在必须考虑的缺陷,这阻碍了表征、调整和操作过程。此外,随着量子点量子比特数量的增加,相关参数空间增长到足以使启发式控制变得不可行。因此,开发可靠且可扩展的自主调整方法势在必行。本会议报告概述了当前在自动化量子点设备调整和操作方面面临的挑战,特别关注数据集、基准测试和标准化。我们还介绍了量子点社区提出的关于如何克服这些挑战的见解和想法。我们的目标是为致力于自动化工作的研究人员提供指导和启发。