Коллектив китайских исследователей предложил использовать полупроводниковые нанонити с продольным градиентом состава для получения белого люминофора.

NNN уже знакомил своих читателей с работой, в которой нанонити помогали исследователям в получении белого света – одного из модных направлений в современной фотонике (здесь мы можем, например, вспомнить о трудностях в получении белого OLED). На сей раз нанонити используются не как оптическое волокно, а как непосредственно активное люминесцирующее вещество.

Рис. 1. Схематическое изображение установки для получения нанонитей. В процессе получения подложка перемещается из положения A в положение B.

Основная идея авторов данной статьи весьма проста – получить нанонить, состоящую из трех сегментов (как вы, наверное, уже догадались люминесцирующих в красной, зеленой и синей области спектра) определенной длины, дабы подобрать оптимальную интенсивность каждого компонента. Основая же сложность заключается в процессе роста нанонитей строго заданного состава.

Рис. 2. а) СЭМ-микрофотография полученных нанонитей ZnCdSeS b) ПЭМ-микрофотография нанонити с) Изменение состава ©, ширины запрещенной зоны (d) и спектров фотолюминесценции (e) нанонити вдоль ее длины.

Для получения нанонитей использовался состав ZnCdSeS, величина запрещенной зоны которого зависит от соотношения между компонентами. Поэтому, варьируя состав вдоль нанонити, удается получить материал с изменяемым спектром фотолюминесценции. Для этого внутри реакционной трубки вертикально расплоложенная кремнеевая подложка, покрытая 2 нм слоем золота, перемещалась со скоростью 5 см/мин с помощью магнита, что привело к получению массива нанонитей с градиентом концентрации компонентов вдоль их длины.

Рис. 3. Фотолюминесценция (а) нанонитей различного состава и соответствующие им координаты на CIE 1931 диаграмме.

Результаты исследований опубликованы в статье:

Zongyin Yang, Jinyou Xu, Pan Wang, Xiujuan Zhuang, Anlian Pan, and Limin Tong On-Nanowire Spatial Band Gap Design for White Light Emission. – Nano Lett. – DOI: 10.1021/nl203529h.