Forskare från Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech) har upptäckt varför kvantprickar och nanorods blir ljusare efter att ha rengjorts och torkats kemiskt. Det visar sig att den kemiska sammansättningen och inre strukturen hos dessa halvledarnanostrukturer förändras; vissa defekter som gör att luminescensen avtar elimineras, medan antalet strålningsrekombinationscentra ökar avsevärt som ett resultat.

Kvantprickar och nanorods är halvledarnanokristaller med unika optiska egenskaper som gör dem till lovande material för användning i olika optoelektroniska enheter, inklusive lasrar, lysdioder, solceller och fotodetektorer. Emellertid är effektiviteten hos sådana anordningar ofta begränsad av det låga kvantutbytet av kvantprickar och nanorods, vilket beror på närvaron av olika defekter och föroreningar i deras struktur.

För att förbättra prestanda hos optoelektroniska enheter är det nödvändigt att öka kvantutbytet av kvantprickar och nanorods. Detta kan uppnås genom att antingen eliminera defekterna och föroreningarna eller genom att öka antalet strålningsrekombinationscentra.

I sitt arbete upptäckte Skoltech-forskare att kemisk rengöring och torkning av kvantprickar och nanorods avsevärt kan öka deras kvantutbyte. De fann att den kemiska sammansättningen av nanostrukturerna förändras efter rengöring, med vissa defekter som elimineras. Dessutom ökar antalet strålningsrekombinationscentra dramatiskt, vilket leder till en ökning av luminescensintensiteten.

Således har det visat sig att kemisk rengöring och torkning kan användas som en effektiv metod för att förbättra kvantutbytet av kvantprickar och nanorods, och därigenom öka effektiviteten hos optoelektroniska enheter baserade på dessa material.

Resultaten av studien publicerades i tidskriften Nanoscale.