根據韓媒newsis報道，韓國蔚山科學技術院(UNIST)物理系教授Park Gyeongdeok和成均館大學能源科學系教授Jung Shui共同研究組3日表示，成功地實現了控制單個鈣鈦礦量子點粒子亮度和波長。

 

利用“主動型探針增強光致發光納米顯微鏡”的探針，對鈣鈦礦量子點施加高壓，誘導結構形變，從而改變量子點光的亮度和波長。該技術可以將量子點的亮度提升10萬倍以上，可應用于超高亮度顯示。

 

量子點是納米(nm =10億分之1米)大小的半導體粒子。因其可以自行發出特定顏色光源，無需背光和彩色濾光就可以制作出輕薄的電視和手機屏。但一般來說，量子點被合成以后就很難調節亮度或顏色等發光特性，因此在應用器件的開發上備受制約。

 

研究小組將“主動型探針增強光致發光納米顯微鏡””的原子力探針與壓電元件連接，通過對鈣鈦礦量子點施加壓力來調節其發光特性。主動型探針增強光致發光納米顯微鏡為研究小組自行開發出的技術,可以控制窄到10 的斷面,可以將壓力值(單位面積里的施加的力量)提升到 水平。在量子點去除探針時，還可以恢復量子點產生的機械變形，這也是該技術的一個優點。

 

主導研究的Lee Hyeongu UNIST物理系研究生表示:“全球首次證明出通過加力調整單一量子點特性，為現有的量子點發光能源控制效率低下問題提出了解決方案。是打破傳統量子點光特性調整研究理念的全新研究。

 

研究組使用主動型探針增強光致發光納米顯微鏡，分析出了量子點在機械壓力下隨機械形變而變化的特性，其空間分解能力約為15nm，遠遠超過了光的衍射極限。尤其將量子點放在金材質的原子力探針和金薄膜之間時，可以通過“珀賽爾效應”確認到其發光強度增加約10萬倍以上。可以改變決定量子點顏色的能帶差距。
 

Park Gyeongdeok教授表示:“若將本次研究出的波長可變超高亮度單一鈣鈦礦量子點技術應用于次世代顯示時，可以以更低廉的成本生產出超薄和低耗電的量子點電視。除了顯示領域外，還期待應用于多種超小尺寸納米光電子器件開發。

 

該研究中使用的10nm大小的鈣鈦礦量子點是成均館大學Jung Shui教授組和韓國生產技術研究院Woo Juyeong博士制作。漢陽大學物理系Jung Munseok教授組參與了量子店的常溫穩定化工程和基本特性分析。研究結果的物理解釋理論計算是由韓國科學技術院(KAIST)物理系Kim Yonghyun教授組主導。

 

研究成果刊登于5月25日的國際學術期刊“ACS納米”，單一量子點特性控制相關的基礎技術已在韓國華人歐洲注冊 (PCT)。本次研究是得到韓國研究財團、UNIST、韓國生產技術研究院等支援。