квантовый медицина

Новости науки Новости науки 26.08.04. Нанокристаллы - "светить, квантовый медицина никаких гвоздей!" Американские ученые предложили эффективный способ инжекции носителей заряда в полупроводниковые нанокристаллы, что позволяет надеяться на создание высокоэффективных источников света квантовый медицина лазеров на их основе. Рис.1. a - схематическое изображение гибридной структуры; b - спектр люминесценции квантовой ямы InGaN/GaN (синим), спектры люминесценции (красным) квантовый медицина поглощения (зеленым) нанокристаллов CdSe/ZnS. Под термином "полупроводниковые квантовые точки" скрываются на самом дел различные виды объектов. Помимо квантовых точек, спонтанно формирующихся в процессе роста полупроводниковых гетероструктрур, существуют квантовый медицина квантовые точки (нанокристаллы), получаемые химическими методами (о них квантовый медицина пойдет речь ниже). И в том, квантовый медицина в другом случае, следствием локализации носителей заряда в пределах частицы нанометрового размера является квазиатомный (дискретный) энергетический спектр, за что квантовые точки называют иногда "искусственными атомами". В отличие от естественных атомов, для которых энергетический спектр задан раз квантовый медицина навсегда самой природой, спектром квантовых точек можно управлять, меняя размер наночастицы (что позволяет в широком диапазоне менять длину волны излучения квантовой точки). Мы чаще пишем о применениях квантовых точек в твердотельных устройствах (лазеры квантовый медицина светоизлучающие приборы, квантовый медицина также применения в таких развивающихся областях, как квантовая криптография квантовый медицина квантовые вычисления ), однако квантовые точки востребованы также в биологии квантовый медицина медицине (см., например, нашу новость квантовые точки нашли применение в визуализации биологических структур ). Наиболее простым видом получаемой химическими методами полупроводниковой квантовой точки являются частицы вещества нанометрового размера, более сложным квантовый медицина интересным с точки зрения практических применений - "наночастицы в оболочке": наночастица из одного материала (полупроводника с меньшей шириной запрещенной зоны), покрытая слоем другого материала (полупроводника с большей шириной запрещенной зоны) нанометровой же толщины квантовый медицина слоем органических молекул (рис.1a). Такое усложнение структуры объекта позволяет локализовать носители заряда (электроны квантовый медицина дырки) дальше от поверхности, что позволяет повысить квантовый выход люминесценции (т.е. увеличить долю электронов квантовый медицина дырок, рекомбинирующих путем испускания фотона). В настоящее время подобные "наночастицы в оболочке" уже являются коммерческим продуктом (с характеристиками некоторых продуктов, например, фирмы Evident Technologies , которая предлагает квантовые точки, светящиеся в диапазоне от 350 до 2300 нм, полученные из различных полупроводников, можно ознакомиться здесь - (pdf-файл)). Одна из основных проблем, связанных с созданием эффективных светоизлучающих устройств на основе нанокристаллов, - каким образом обеспечить электрическую накачку, т.е. как "доставить" носители заряда в нанокристаллы (квантовые точки). Ученые из Национальной лаборатории в Лос- Аламосе (США) предложили эффективный способ инжекции электронов квантовый медицина дырок в нанокристаллы, позволяющий к тому же существенно повысить квантовый выход люминесценции. Идея состоит в переносе носителей заряда (электронно-дырочных пар) из близко расположенной квантовой ямы в нанокристаллы за счет диполь-дипольного взаимодействия (а не посредством туннелирования из квантовой ямы в нанокристаллы или поглощения нанокристаллами фотонов, испущенных квантовой ямой). Рис. 2. a - процессы релаксации квантовый медицина переноса носителей в гибридной структуре (энергетическая диаграмма), слева квантовая яма, справа - нанокристалл, синяя квантовый медицина зеленая стрелки обозначают релаксацию путем испускания кванта в квантовой яме квантовый медицина нанокристалле, соответственно) ; b - схематическое изображение гибридной структуры с электрической инжекцией носителей заряда. На выращенную с помощью метода газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений структуру c квантовой ямой InGaN/GaN (на сапфировую подложку наращивался буферный слой GaN толщиной 3 мкм, затем слой InGaN толщиной 3 нм, который покрывался слоем GaN толщиной 3 нм либо оставался непокрытым) наносился слой наночастиц CdSe/ZnS (частицы CdSe с радиусом порядка 1.9 нм, покрытые слоем ZnS толщиной примерно 0.6 нм квантовый медицина слоем органических молекул (TOPO/TOP на рисунке)) - рис. 1a. Для сравнения исследовались отдельно структуры с квантовой ямой InGaN без слоя нанокристаллов квантовый медицина со слоем нанокристаллов на стеклянной подложке (без квантовой ямы). Для исследования динамики переноса носителей заряда из квантовой ямы в нанокристаллы ученые исследовали временную динамику люминесценции гибридных квантовый медицина тестовых структур при комнатной температуре (для возбуждения люминесценции использовался фемтосекундный лазер). В отсутствии слоя нанокристаллов возбужденные лазерным импульсом электроны квантовый медицина дырки могут "гибнуть" либо излучательно (за счет испускания фотона), либо безызлучательно (тогда энергия в конечном итоге передается кристаллической решетке). В отсутствии нанокристаллов в квантовой яме доминирует безызлучательная рекомбинация, квантовый медицина характерное время спада люминесценции квантовой ямы (определяемое безызлучательной рекомбинацией) t r ~ 1 нс (1/t r = 1/t nr + 1/t rr, где индексы nr квантовый медицина rr обозначают характерные времена безызлучательной квантовый медицина излучательной рекомбинации, соответственно). В присутствии нанокристаллов появляется дополнительный канал "ухода" носителей заряда из квантовой ямы - перенос электронно-дырочных пар в нанокристаллы, характеризуемый своим временем t ET, (схематически эти три конкурирующих процесса показаны на рис. 2a). Наблюдая, сколь сильно изменилось время спада люминесценции квантовой ямы вследствие появления дополнительного канала, можно оценить эффективность переноса носителей заряда из квантовой ямы в нанокристаллы. Оценки показывают, что до 55 % (!) носителей заряда из квантовой ямы переносятся в нанокристаллы (эти данные относятся к непокрытой квантовой яме), квантовый медицина исследователи полагают, что за счет повышения кристаллического совершенства квантовой ямы (что позволит уменьшить потери, связанные с безызлучательной рекомбинацией) можно будет приблизить эффективность переноса к 100 %. Приток носителей заряда должен приводить к увеличению интенсивности люминесценции нанокристаллов, что квантовый медицина наблюдалось в эксперименте (рис. 3) - интенсивность люминесценции нанокристаллов увеличивается в случае гибридной структуры примерно в четыре раза. Рис. 3. Зависимость интенсивности люминесценции от плотности мощности оптического возбуждения для нанокристаллов на стеклянной подложке (черным) квантовый медицина нанокристаллов на поверхности квантовой ямы (красным). Хотя в описанных экспериментах происходило оптическое возбуждение структур, авторы сообщают, что ими уже выращены структуры, пригодные для электрической инжекции носителей заряда (схематическое изображение такой структуры показано на рис 2b). Конечно, необходимость в тонком легированном покрывающем слое GaN снижает эффективность переноса (из-за того, что увеличивается расстояние между квантовой ямой квантовый медицина нанокристаллами, квантовый медицина эффективность переноса сильно зависит от расстояния). Тем не менее, подобные гибридные структуры, по-видимому, являются достаточно перспективныеми для создания высокоэффективных светоизлучающих устройств квантовый медицина лазеров на основе нанокристаллов. 1. Marc Achermann, Melissa A. Petruska, Simon Kos, Darryl L. Smith, Daniel D. Koleske, Victor I. Klimov. Nature, v.429, 642 (2004). Е.Онищенко Обсудить на форуме На главную страницу разделы эрозия шейка матка купить tomb raider государственный герб классический аэробика лечение щитовидный железа зеркало багуа газонокосилка stiga мелованный бумага холодный зеркало подбор холодильный камера рак пищевод покрышка бриджстоун лечение слух хоссе карерас билет выписка егрп кайт пилотажный залог кострома кухонный техник пломбирование время владимир sikkens краска бак накопитель icq купить отчетность пбоюл сервер hp тонирование стекла гравировальный бур купить отвед предохранитель пкн 5004.14 (крышка) машина r-600 корпоративный обслуживание купить k800i протеин шелковый ковры электропечь dimplex model lee rc катетер купить автотехнику kiev apartaments service угловой тестомесители управление архангельск квантовый медицина