胶体量子点的形状改变可实现连续量子点激光

2017-04-10 09:32

根据相关消息显示，科学家们研发出了一种用于制造激光器的新颖方法：使用碟形量子点（QD）来产生可以比当前装置更亮、更便宜、调谐性更高的连续激光。

虽然使用胶体量子点（CQD）制造激光的方法首次出现在15年前，但是其商业应用仍然难以实现，因为需要大量的光来激发量子点，而且还能导致热损失和过热现象。大多数量子点（QD）激光器都是仅限于持续几纳秒的光脉冲。

来自多伦多大学、洛斯阿拉莫斯国家实验室，渥太华大学以及新墨西哥大学的国际研究团队通过改变量子点的形状（而不是尺寸），实现了QD激光器的连续脉冲。

该研究团队创建了一个具有球形核心和形状像飞碟的壳体的量子点。该球形核心的形状和外壳的形状之间的不协调造就了影响QD的电子状态的张力，降低了触发激光所需的能量。产生不具有过热危险的量子点的能力可使QD激光器持续发射脉冲。

为了创建具有这一特殊形状的量子点，该团队将覆盖分子添加到其CQD溶液中，进而控制颗粒的形状以获得所需的性能。

研究员Fengjia Fan说：“基于溶液的过程极大地降低了制造量子点的成本。由于我们可以使用打印行业的技术，因此也可以更容易地增加产量。”

范德比尔特纳米科学与工程研究所所长Sandra Rosenthal表示：“他们实现的工程结构以及所达到的均匀性，都给我们留下了深刻的印象。（Ted教授）Sargent的团队成功地创造出了一个独一无二的、具有优雅结构的量子点。”

在真正实现商用之前，该团队还有许多问题要克服。

从单一材料（如CQDs）以任何频率形成激光的能力可能会产生用于探索细胞生化反应以及亮度更高视频显示的新型工具。

这项研究已经发表在了《自然》杂志上。（文/Oscar译）

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