近日,科技界传来了一项令人振奋的突破。据scitechdaily报道,美国俄克拉荷马大学的研究团队在胶体量子点(QDs)领域取得了重要进展,他们通过一种创新方法解决了量子点应用中常见的光发射不稳定问题,使得量子点在室温下也能保持高效稳定的工作状态。
量子点,作为纳米级半导体材料,在显示器、LED、太阳能电池、生物医学设备及量子技术等领域有着广泛的应用前景。然而,两大技术难题一直困扰着研究人员:一是量子点表面容易产生缺陷,导致使用寿命短暂,通常在使用一段时间后便会失效;二是传统单光子发射器需要在极低的温度下才能正常工作,这大大限制了其实际应用范围。
俄克拉荷马大学的助理教授Yitong Dong及其研究团队针对这些问题展开了深入研究。他们发现,在钙钛矿基量子点表面覆盖一层特殊的结晶分子层,能够有效中和表面缺陷,稳定量子点的原子结构。这一发现为解决量子点的不稳定性问题提供了全新的思路。
实验结果显示,经过这种处理的量子点不仅解决了“闪烁”和“衰减”问题,而且在室温下实现了近100%的光发射效率。更令人惊讶的是,这些经过处理的量子点能够持续发射光子超过12小时,且几乎观察不到闪烁现象。这一成果无疑为量子点的应用开辟了新的道路。
Dong教授表示,钙钛矿量子点不仅成本低廉,而且可以在常温下合成,这使得它们在未来有望成为量子计算和量子通信设备中的核心光源。这项研究还为其他量子发射器的设计提供了宝贵的经验和启示,推动了量子材料光学特性及基础物理研究的深入发展。