将量子点与超表面集成以增强发光的新方法

发表在《纳米快报》上的一项研究证明了使用量子点创建超表面，使两个物体能够存在于同一空间中

浦项科技大学（POSTECH）的研究人员采用纳米压印光刻法（NIL）制造了嵌入量子点的超表面，提高了其发光效率。该团队包括机械工程系、化学工程系和电气工程系的Junsuk Rho教授，机械工程系的博士候选人Minsu Jeong、Byoungsu Ko和Jaekyung Kim，以及化学工程系的哲学候选人Chunghwan Jung。与电子束光刻和其他工艺相比，这种方法具有成本优势。它的优点是能够使用传统工艺中无法获得的材料创建元表面

超表面最近因其控制量子点光的偏振和发射方向的能力而成为广泛研究的焦点

量子点是纳米级半导体颗粒，是高效的发光体，能够发射精确波长的光。这使得它们被广泛应用于QLED和量子计算等应用中。然而，传统工艺无法将量子点嵌入元表面

因此，研究通常涉及分别制造超表面和量子点，然后将其组合，这对控制量子点的发光施加了限制

在这项研究中，研究人员将量子点与用于NIL过程的材料二氧化钛（TiO2）集成，以创建超表面。与传统方法不同的是，传统方法需要在结合超表面和量子点之前分别制造它们，这种方法在超表面的创建过程中将量子点直接嵌入其中

由此产生的超表面增强了从与超表面的共振模式耦合的量子点发射的光子的比例。与以前的方法相比，这种进步允许对量子点发射的光的特定方向进行更有效的控制

实验表明，耦合到超表面共振模式的量子点发射的光子越多，发光效率就越高。与简单的量子点涂层相比，该团队的超表面实现了高达25倍的发光效率

领导这项研究的Rho教授说：“使用发光控制的超表面将实现更清晰、更明亮的显示和更精确、更灵敏的生物传感。进一步的研究将使我们能够更有效地控制发光，从而在纳米光学传感器、光电器件和量子点显示器等领域取得进展。”