ICFO 不同尺寸的多层碳量子点被构建在柔性塑料衬底的顶部，该柔性塑料衬底随后被沉积在商用可见发光二极管上以产生宽带红外光
信用:ICFO 红外宽带光发射已被证明对广泛的应用至关重要，包括食品质量和生产/过程监控、回收、环境传感和监控、汽车多光谱成像以及安全和安保
随着物联网的出现以及对便携式设备(如智能手表、手机等)增加更多功能的需求不断增加
)用于健康监测、过敏原检测、食品质量检测等的片上光谱仪的引入有望很快实现
但是为了在大规模生产的消费电子产品中容易地集成和实现这些功能，需要满足几个先决条件
更具体地说，光源需要紧凑、高效并且理想地集成互补金属氧化物半导体，以保证低成本和大批量制造
到目前为止，宽带光发射器在短波红外(红外光谱的一部分，介于1-2
上述这些应用工作的范围是基于上世纪的技术，该技术实际上是基于白炽光源，即
e
黑体散热器
尽管它们的生产成本低，但它们的功能是基于加热原理，这不允许这些源的小型化，最终导致体积庞大的外形
此外，当集成到小型便携式系统中时，散热成为一个主要问题
更糟糕的是，这些光源是不受控制的宽带，发射的光谱比通常需要的光谱要宽得多，这意味着它们的效率非常低，因为产生的大部分光基本上是无用的
为了应对这一挑战，ICFO的研究人员Dr
桑塔努·普拉丹和博士
ICREA教授领导的玛丽安娜·达尔马斯
在ICFO·杰拉斯莫斯·康斯坦塔托斯，开发了一种基于胶体量子点(CQD)薄膜技术的新型宽带固态发光体
他们的研究结果已经发表在《高级材料》杂志上
现在，碳量子点提供了低成本的解决方案加工性能，易于集成的互补金属氧化物半导体和易于调整的带隙的优势
通过利用这些特性，ICFO的研究人员设计并制造了不同尺寸的多层碳量子点，显示出能够发射光谱取决于发射量子点尺寸的光
优化了层的顺序和厚度，以最大化这种下转换纳米磷光体类型薄膜的光电转换效率
这些堆栈是建立在一个柔性塑料基板的顶部，然后粘在一个发光二极管的顶部，发光二极管在可见光范围内发光
这种发光二极管发出可见光，然后被碳量子点吸收并转换成具有所需光谱的红外光，更重要的是，具有25%的出色光子转换效率
他们表明，发射光谱的形状可以通过选择合适的CQD大小的人口来调整
对于这种特殊情况，研究人员开发了一种宽带光源，发射范围在1100-1700纳米之间，FWHM为400纳米
然后，通过利用CQD薄膜的导电性质，研究人员能够在他们的实验中更进一步，还构建了FWHM超过350纳米和量子效率为5%的电驱动有源宽带发光二极管
这一成就代表了第一个单片电驱动宽带短波红外(SWIR)发光二极管，不需要依赖外部光源的激励
这是一个了不起的发现，因为目前可用的基于ⅲ-ⅴ族半导体的技术不仅与互补金属氧化物半导体不兼容，而且需要以阵列形式使用多个铟镓砷芯片来提供宽带频谱，这增加了复杂性、成本和器件体积
最后，为了证明这种技术如何适合基于光谱学技术的市场应用，研究小组搜索了几个可能是这种技术的良好候选的真实案例
他们采用了CQD光源装置，并将其与市场上可买到的光谱仪结合在一起，他们能够区分在SWIR具有不同光谱特征的不同类型的塑料、液体和牛奶
这些成功的结果为SWIR光谱学领域开辟了一个新的领域，因为它们证明了这种技术肯定可以应用于从回收过程中的塑料分类，到健康和安全，甚至食品检验等等
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
