鑫图科学相机 | 非对称应变的胶体量子点的发射方向性的增强

当前量子点发光二极管已经拥有接近和内部统一的量子效率。进一步提高外量子效率则需要更高效的光子反耦合。提高光子发射的方向性被认为是可行的方法。本研究中展示了一种提高发射指向性的胶体量子点薄膜。通过生长一个非对称的压缩壳层，能够提升它们的带边态简并性（band-edge state degeneracy），这会使得具有平面内偶极矩的激子大量存在，从而实现高效光子解耦，由此获得的增强的发射指向性为显著提高外部量子效率开辟了道路。

图1 光学、形态和晶体结构表征。研究了流体静力(A)和双轴应变( B ) CQDs的吸光度和 PL 光谱。吸光度的二阶导数表明，在双轴应变的CQDs中，第一个激子峰的展宽是由于最初紧密间隔的峰的分离，而在静水应变的CQDs中没有观察到这一点。从碳薄膜上的CQDs的HRTEM中提取出(C)流体静力学和(D)双轴应变CQDs的晶体结构和形状。从c轴（[002] 轴）观察时，它们具有相似的大小和形状，但从侧视图([110]轴)观察到形状的差异。通过比较粉末和薄膜样品的XRD光谱，研究了双向应变CQDs的帽子状取向特性。在双轴应变的CQD薄膜样品中，(002)与(110)片的衍射峰比明显增强，表明大部分CQD薄膜的c轴是垂直于衬底的，而在静水应变的CQD薄膜中没有这种现象。通过在非衍射硅衬底上滴铸CQDs得到了薄膜样品的XRD谱图。（相机使用鑫图Dhyana 400BSI）

量子点方向性研究的成像需要高灵敏以及高信噪比的探测器，以更好的记录量子点的形态，判断方向性对于外部量子效率的影响。研究人员选用的鑫图Dhyana 400BSI相机采用背照式sCMOS芯片结构，95% QE和低至1.1e-的低噪声读出模式，保证了其在可见光光谱超高的信噪比，同时鑫图相机还为用户提供PRNU/DSNU图形噪声校正功能选项，选用该功能可以解决因芯片像素不均一性带来的噪声干扰，非常适合需要均一背景的定量分析应用。

参考文献

Song Y, Liu R, Wang Z, et al. Enhanced emission directivity from asymmetrically strained colloidal quantum dots[J]. Science Advances, 2022, 8(8): eabl8219.

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