大阪城市大学 超晶格制造过程中的低量子点浓度抑制了同一层中的点之间的量子共振，而高浓度则激活了它
学分:大阪市立大学金大伟 日本大阪市立大学的科学家和同事发现了一种控制量子点之间相互作用的方法，这种方法可以极大地改善大规模运输，从而生产出更高效的太阳能电池
他们的发现发表在《自然通讯》杂志上
纳米材料工程师戴格威·金(DaeGwi Kim)领导了一个由大阪城市大学、RIKEN紧急物质科学中心和京都大学的科学家组成的团队，研究如何控制称为超晶格的量子点分层结构中的量子共振特性
“我们微调量子共振的简单方法是对光学材料和纳米材料加工的重要贡献，”金说
量子点是纳米大小的半导体颗粒，具有有趣的光学和电子特性
例如，当光线照射在它们身上时，它们在室温下会发出强光，这种特性被称为光致发光
当量子点彼此足够靠近时，它们的电子状态就会耦合，这种现象被称为量子共振
这大大提高了它们之间传输电子的能力
科学家们一直希望利用这种相互作用来制造设备，包括太阳能电池、显示技术和热电设备
然而，到目前为止，他们发现很难控制1D、二维和三维结构中量子点之间的距离
目前的制造工艺使用长配体将量子点固定在一起，这阻碍了它们的相互作用
金和他的同事发现，他们可以通过使用与短的N-乙酰-L-半胱氨酸配体相连的碲化镉量子点来检测和控制量子共振
他们通过在量子点层之间放置一个由带相反电荷的聚电解质制成的间隔层来控制量子点层之间的距离
当间隔层薄于两纳米时，在堆叠的点之间检测到量子共振
科学家们还通过改变分层过程中使用的量子点的浓度来控制单层量子点之间的距离，从而控制量子共振
该团队下一步计划研究量子点超晶格的光学特性，尤其是光致发光，这种量子点超晶格是用层层叠加的方法制成的
“这对于实现用量子点超晶格制造的新的光学电子器件极其重要，”金说
金补充说，他们的制造方法可以用于其他类型的水溶性量子点和纳米粒子
“结合不同类型的半导体量子点，或将半导体量子点与其他纳米粒子结合，将扩大新材料设计的可能性，”金说
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