Figura 1. Os espectros de absorção de PL e UV-Vis são mostrados em (a) para B-CQDs e em (b) para R-CQDs. (c) O diagrama dos níveis de energia e os canais de transição eletrônicos para emissão de PL de B- (painel esquerdo) e R-CQDs (painel direito). Crédito:SONG Dan
Recentemente, pesquisadores liderados pelo Prof. XU Wen do Instituto de Física do Estado Sólido dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei (HFIPS), junto com seus colaboradores da Southwest University em Chongqing, aplicou a espectroscopia de domínio do tempo Terahertz (THz TDS) para estudar as propriedades optoeletrônicas de pontos quânticos de carbono fluorescentes (FQCDs).
Os pontos quânticos de carbono (CQDs) são uma classe de materiais de carbono de dimensão zero, que têm chamado grande atenção devido às suas excelentes propriedades ópticas e optoeletrônicas. É um material ecológico promissor para a realização de iluminação colorida e displays, nesse caso, os FCQDs devem ser usados em estado sólido.
Desta vez, o grupo de pesquisa preparou dois tipos de FCQDs, que pode emitir luzes azuis brilhantes (B-CQDs) e vermelhas (R-CQDs) em soluções sob excitação óptica.
Depois de estudar a resposta optoeletrônica THz de partículas secas de FCQD com faixa de temperatura de 80 a 280 K, eles descobriram que os R-CQDs se comportavam como um isolador óptico na faixa de 0,2-1,2 THz, enquanto os B-CQDs experimentaram a transição de isolador para semicondutor com o aumento da frequência de radiação THz e temperatura. A condutância óptica e os principais parâmetros físicos dos FCQDs podem ser deduzidos dos espectros de transmitância THz.
Esses resultados explicam o mecanismo desse fenômeno e levariam a uma compreensão mais suficiente das propriedades físicas básicas dos FCQDs.
Esta é a primeira vez que os cientistas aplicam o THz TDS à investigação de CQDs secos. E um fenômeno interessante de transição isolante para semicondutor em FCQDs na largura de banda THz foi observado experimentalmente, indicando que os CQDs podem ser utilizados para realizar os materiais e dispositivos optoeletrônicos THz avançados.
Fig. 2. Espectros da transmitância induzida por R-CQDs (curvas pontilhadas) e B-CQDs (curvas sólidas) em diferentes temperaturas, conforme indicado. Crédito:SONG Dan
Fig.3. O parâmetro relacionado à densidade da portadora R =gn e / m * (painel superior), o tempo de relaxamento da portadora τ (painel inferior) e o fator de localização da portadora c (inserção) em função da temperatura para B-CQDs. Os símbolos são obtidos por meio do ajuste dos resultados experimentais com o DSF, as curvas são fornecidas com ajuste teórico. Crédito:SONG Dan
