不閃爍前途更光明─新型奈米微晶
- 上線日期：2009/6/13 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
超過十年來，科學家一直想克服個別分子發光時會「閃爍」(blinking)的怪現象，以製作出連續光源。最近，羅卻斯特(Rochester)大學的科學家終於找到此現象背後的基本物理，並與伊士曼柯達(Eastman Kodak)公司的研究人員聯手創造出一種能持續發光的奈米微晶。這些發現讓更便宜與更多用途的雷射、更明亮的LED照明以及追蹤藥物與細胞作用的生物標記不再是夢想。
許多分子及奈米微結都能吸收或發射光子，但有時它們吸收光子的能量會轉換成熱而不是以光子形態輻射離開。這些「黑暗」期與正常輻射的發光時期隨機交替出現，使分子或微晶看起來像在閃爍。羅大的化學教授Todd Krauss與柯達、海軍研究實驗室及康乃爾大學的研究人員一同合作，希望找到新的、不閃爍的奈米微晶。
Krauss等人的目的是尋找類似有機發光二極體(OLED)的新型低成本照明材料，但又沒有這類二極體壽命過短與製造不易的困擾。他們合成了各種組成的奈米結微晶，結果發現其中一種並沒有預期之閃爍現象，而且經過4小時的監測，這種新奈米微晶完全沒有閃爍，相形之下，閃爍通常會在幾毫秒到幾分鐘間歇發生。
在冗長的研究後，研究人員推斷閃爍之所以不會發生是因為這種奈米微晶不尋常的結構。一般的奈米微晶中央是半導體核心，外面包覆另一種半導體外殼，核與殼之間有截然分明的邊界。在這種新奈米微晶中，從核心的鎘與硒到外殼的鋅與硒卻是呈連續的梯度變化。此梯度抑制了妨礙光子輻射的過程，因此微晶能持續穩定地發射光子。
Krauss相信這種不閃爍的奈米微晶，將使雷射與照明的製作變得更便宜也更容易。目前，不同顏色的雷射光必須以不同的材料與製程產生，有了這種新奈米微晶，單一製程就可以創造出任何顏色的雷射。要改變光的顏色，工程師只需要改變奈米微晶的大小即可。同理，在平面上「塗刷」不同大小的奈米結微晶，就能創造出如紙一樣薄的顯示器，或是以任何想要的顏色照亮房間的牆面。詳見2009.05 Nature線上版。
原始網站: http://www.physorg.com/news161190228.html
譯者:劉怡萱(逢甲大學光電學系)
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