基础科学研究所
量子点薄膜中由光触发的跃迁偶极子会受到纳米结构产生的图像的影响
学分:基础科学研究所 量子点(QD)是一种纳米尺寸的半导体纳米晶体，具有独特的光学特性，例如根据其尺寸在光频率范围内发光的能力
量子点已经应用于实际的光电应用，包括发光显示器、太阳能电池、光电探测器和激光器
一般来说，量子点有两个不同的能带，其中可以存在电子
它们分别是电子被完全占据的所谓“价带”和电子为空的“导带”
这两个带之间的间隙被称为“带隙”，在这里电子不能存在
通过能量高于带隙的光的光激发，价带内的电子可以被激发并跳到导带中
这个过程之后在价带中形成的空位被称为“空穴”，空穴被定义为带有正电荷的载流子
空穴通常与导带中的电子配对，形成一种被称为“激子”的准粒子，通过库仑相互作用结合
形成后，激子可以自发复合，并发出与带隙能量相同的光
这个过程中最重要的参数是“跃迁偶极矩”，它是与两种状态之间的跃迁相关的电偶极矩
通常，该数量越大，重组率越大
问题是，如上所述，并非所有激子在复合过程中都发光
具体来说，另一种称为“俄歇复合”的复合过程可能会频繁出现在量子点中
俄歇复合是一种非辐射多载波过程，由此激子复合能量不被转换成光子，而是被转移到第三电荷
通常，俄歇复合是提高基于量子点的光电子器件，尤其是显示器效率的最大障碍之一
迄今为止，已经进行了许多光谱研究来抑制量子点中的俄歇复合过程
然而，以往的大多数研究主要集中在修饰量子点的结构特征和合成新型量子点结构上
因此，缺乏通过操纵光学环境来主动控制俄歇复合过程的研究
韩国基础科学研究所分子光谱学和动力学中心利用瞬态吸收光谱学成功地观察到CdSe量子点中的俄歇复合发生在几皮秒的时间尺度上
研究小组首次证明，这一过程可以通过超材料纳米结构来控制
基于俄歇复合过程强烈依赖于激子的跃迁偶极矩的事实，研究团队揭示了量子点中跃迁偶极矩与其由纳米结构形成的像之间的相互作用可以通过降低净跃迁偶极矩的幅度来抑制俄歇复合过程
据研究人员称，这项研究发现了一种利用纳米结构操纵俄歇过程的新方法
他们强调，他们首先揭示了抑制非辐射俄歇复合的基本机制，即通过简单地与外部结构结合而不使分子技术复杂化来降低净跃迁偶极矩的幅度
相信这项研究的发现将对未来提高基于QD的设备的效率具有重要的意义
他们的发现发表在12月23日的《先进光学材料》杂志上
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