量子点是纳米级半导体材料，其小尺寸使得它们具有与相同材料的较大尺寸版本不同的电子能级。通过控制量子点的大小，研究人员可以控制相关的能量水平 - 这些能量水平为量子点提供了新颖的光学特性。这些特性使得量子点有望用于光电子和显示技术等应用，但是量子点被配体包围，配体是对热敏感的有机分子。如果配体被破坏，则量子点的光学性质受损，我们希望用二氧化硅涂覆棒状量子点以保持其化学和光学性质，”前博士生Bryan Anderson说。北卡罗来纳州立大学的学生，他是该论文的主要作者。“但是，以精确的方式涂覆量子点纳米棒会带来挑战。
其他研究团队以前的工作已经在溶液中使用水和氨来促进用二氧化硅涂覆量子点纳米棒。然而，这些技术并不能独立控制该过程中使用的水和氨的量，通过独立控制所用的水和氨的量，北卡罗来纳州研究人员能够达到或超过以前方法所达到的二氧化硅涂层的精度。此外，使用他们的方法，NC州团队能够在一天内完成整个二氧化硅涂层工艺 - 而不是其他工艺所需的一到三周。
“加工时间很重要，因为加工过程越长，被涂覆的量子点纳米棒就越有可能降解，”NC State的材料科学与工程副教授，高级作者乔·特雷西说。纸。“当我们考虑将这一过程扩展到制造过程时，时间因素也可能很重要，也就是说，研究人员仍有问题，施加二氧化硅涂层的过程蚀刻量子点纳米棒的硫化镉表面，其将纳米棒的长度缩短多达四或五纳米。该缩短表示蚀刻，这降低了量子点纳米棒发射的光的亮度。
“我们认为氨可能是罪魁祸首，”特雷西说。“我们有一些我们正在追求的想法，专注于如何用氨替代另一种催化剂，以最大限度地减少蚀刻，并更好地保护量子点纳米棒的光学特性。
该论文“具有受控形态的CdSe / CdS核/壳量子点纳米棒的二氧化硅外涂层”在线发表在“材料化学”杂志上。该论文由前任博士吴伟辰共同撰写。特雷西实验室的学生。这项工作是在国家科学基金会的资助号DMR-1056653的支持下完成的。
