`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Нанокристаллы конвертируют ИК-излучение в видимый свет

0 
 

Гибрид, твердотельная пленка, изготовленная из двух нетрадиционных полупроводников (органических молекул и коллоидных нанокристаллов), может преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет при умеренных интенсивностях около 120 "солнц". Это новый результат исследователей из Массачусетского технологического института (МТИ), которые говорят, что их материалы могут быть использованы для улучшения кремниевых солнечных элементов и камер.

Команда во главе с Владимиром Буловичем, Мунги Боуэнди (Moungi Bawendi) и Марко Бальдо (Marc Baldo) из Energy Frontier Research Center for Excitonics в МТИ изготовила свои пленки на поверхностях предметных стекол микроскопа. Пленки имеют простую, двухслойную структуру. Нижний слой состоит из коллоидных нанокристаллов (также известных как квантовые точки), которые являются частичками неорганического полупроводника (сульфид свинца) нанометрового размера, покрытого монослоем жирных кислот для пассивации их поверхности. Верхний слой представляет собой кристаллическую пленку, изготовленную из органических молекул, называемых рубрен.

Нанокристаллы поглощают падающий инфракрасный свет, объясняет член команды Марк Уилсон (Mark Wilson). Затем они передают эту энергию органической пленке. Эта энергия, которая находится в виде экситонов (возбужденных электронно-дырочных пар), подвижна и диффундирует через рубреновую пленку.

«Когда два низкоэнергетических экситона сталкиваются, они могут создать высокоэнергетичный экситон, который мы называем "синглет" из-за значения момента в этих материалах, - говорит он. – Высокоэнергетичный синглет может излучать видимый свет, так что, в общем, мы можем изменять цвет света от инфракрасного до видимого. Благодаря этой трансформации, или повышающему преобразованию, энергия сохраняется, потому что требуется два фотона низкой энергии, чтобы генерировать высокоэнергетичный фотон видимого света». Такое повышающее преобразование имеет множество применений, в том числе для биологической визуализации, ночного видения, многомерных дисплеев и фотоэлементов.

Преимущество экситонного повышающего преобразования в том, что оно может эффективно работать при низких интенсивностях света – гораздо ниже, чем необходимо в нелинейных оптических процессах, которые создают зеленый свет в распространенных лазерных указках. Тем не менее, до настоящего времени генерация коротковолнового инфракрасного света с помощью экситонов была затруднена, потому что были проблемы при работе с фотонами этих более длинных волн (более 1 мкм). Это происходило потому, что предыдущие методы, как правило, опирались на металлоорганические комплексы для поглощения поступающего света, а эти материалы, хотя и сильно поглощают свет в инфракрасном диапазоне, в подавляющем большинстве случаев рассеивают энергию фотонов в виде тепла, так что на самом деле с ними трудно было сделать что-нибудь полезное.

«Чтобы преодолеть эту проблему, мы использовали коллоидные нанокристаллы в качестве чувствительных к ИК-свету материалов, - говорит Уилсон. - Мы показали, что этот подход не только работает, но что наши устройства уже довольно эффективны для повышающего преобразования света. Технология еще не оптимизирована, и мы работаем над пониманием механизмов процесса и над повышением производительности устройства».

Нанокристаллы конвертируют ИК-излучение в видимый свет

Повышающий преобразователь в действии

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT