عملکرد تقریباً کامل در نیمه رساناهای کم هزینه

گزارش کامل

بین 99 و 100

داشتن قابلیت برای از بین بردن نیاز به تجهیزات تولید گران قیمت تنها استفاده از نقاط کوانتومی نیست. حتی قبل از این کار، نشانه هایی وجود داشت که نقطه کوانتومی می تواند قابلیت عملکرد برخی از بهترین کریستال ها را در بر داشته باشد. آنها همچنین بسیار قابل تنظیم هستند. تغییر اندازه آنها طول موج نوری که منتشر می کنند را تغییر می دهد، که این یک ویژگی مفید برای برنامه های مبتنی بر رنگ مانند برچسب گذاری نمونه های بیولوژیکی، تلویزیون ها یا مانیتورهای کامپیوتر است.

 
با وجود این ویژگی های مثبت، اندازه کوچک نقطه های کوانتومی بدان معنی است که ممکن است میلیاردها از آنها برای انجام یک کار که یک کریستال منفرد کامل بزرگ انجام می دهد لازم باشد. ساختن تعداد بسیاری از این نقطه های کوانتومی به این معنی است که شانس بیشتری برای چیزی که اشتباه رشد کند، و احتمال بیشتری برای ایجاد یک نقص که می تواند عملکرد را مختل کند وجود خواهد داشت. تکنیک هایی که کیفیت نیمه هادی دیگر را اندازه گیری می کنند قبلاً اشاره می کردند که نقطه های کوانتومی بیش از 99 درصد نوری که جذب می کنند را منتشر می کنند، اما این برای پاسخ دادن به سؤالاتی در مورد پتانسیل آن نقاط برای داشتن عیوب کافی نبود. برای انجام این کار، محققان نیاز به یک روش اندازه گیری مناسب برای ارزیابی دقیق این ذرات داشتند. 
این مواد آنقدر کارآمد هستند که اندازه گیری های موجود قادر نبودند تعیین کیفیت کنند که آنها چقدر خوب هستند.
 
حنیفی گفت: "ما می خواهیم میزان راندمان انتشار در حوزه 99.9 تا 99.999 درصد را اندازه گیری کنیم، برای این که اگر نیمه هادی ها بتوانند هر فوتونی که جذب می کنند را به صورت نور باز نشر کنند، شما می توانید علم واقعا سرگرم کننده ای داشته باشید و دستگاه هایی را که قبلا وجود نداشته اند، تولید کنید."

 
روش محققان درگیر چک کردن برای گرمای بیش از حد تولیدی توسط نقاط کوانتومی بود تا اینکه تنها به ارزیابی نور گسیل شده بپردازند، زیرا گرمای بیش از حد نشانه ای از انتشار ناکارآمد است. این تکنیک که معمولاً برای مواد دیگر مورد استفاده قرار می گیرد، برای اندازه گیری نقاط کوانتومی در این روش هرگز مورد استفاده قرار نگرفته بود و 100 برابر دقیق تر است از آنچه دیگران در گذشته استفاده می کردند. آنها دریافتند که گروهی از نقاط کوانتومی، به میزانی قابل اطمینان، حدود 99.6 درصد از نور جذب شده (با خطای احتمالی 0.2 درصد در هر جهت) را منتشر می کنند که قابل مقایسه با بهترین انتشار کریستال است.

 
Salleo که همکار نویسنده مقاله است گفت: "این شگفت آور بود که یک فیلم با بسیاری از نقص های احتمالی بالقوه همان قدر عالی باشد که عالیترین نیمه رسانایی که شما می توانید بسازید هست."
تغییر اندازه آنها طول موج نوری که منتشر می کنند را تغییر می دهد
 
Alivisatos گفت: "بر خلاف دلواپسی ها، نتایج اشاره دارند بر این که نقاط کوانتومی به طور قابل توجهی در مقابل نقص تحمل پذیرهستند. تکنیک اندازه گیری نیز اولین بار است که به طور دقیق این مسأله را روشن می کند که چگونه ساختارهای نقطه کوانتومی مختلف با یکدیگر مقایسه می شوند - نقاط کوانتومی دقیقا با هشت لایه اتمی از یک ماده پوششی ویژه سریعترین انتشار نور را داشت، که یک شاخص کیفیت برتر است. شکل این نقاط باید طراحی جدید مواد نوری را هدایت کند."

 
این تحقیق بخشی از مجموعه ای از پروژه ها در یک مرکز تحقیقاتی انرژی است که به نام Photonics در مرزهای ترمودینامیکی شناخته می شود. با هدایت جنیفر دیون، استاد دانشکده علوم و مهندسی در استنفورد، هدف مرکز این است که مواد نوری - موادی که بر جریان نور تاثیر می گذارند - با بالاترین کارایی ممکن ساخته شوند.
 
بر گرفته از سایت ساینس دیلی