الموضوعات التي تغطيها
خلفية
SWNT الذرات وNanoLog و®
الذرات من نقاط الكم
Photoluminescent تحليل شاشات OLED
سبكس آلات ® لنقاط الكم وشاشات OLED
الاستنتاجات
خلفية
توضح هذه المقالة بعض التطبيقات من الصكوك مضان من HORIBA العلمية لnanophotonics ، مثل الألياف الكربونية singlewalled (SWNTs) ، نقاط الكم ، والعضوية التي ينبعث منها ضوء الثنائيات (شاشات OLED).
الكم الحبس يؤثر الذرات النانوية ': عندما شبه الموصلة جسيمات متناهية الصغر أصغر من نصف قطرها بوهر - exciton المواد السائبة ، والطاقة ذات فجوة الحزمة يتناسب عكسيا مع حجم جسيمات متناهية الصغر. وعادة ما يكون أصغر جزيئات الطاقة وارتفاع امتصاص الانبعاثات من الخصائص النانوية أكبر من نفس المادة.
SWNT الذرات وNanoLog و®
التين. 1 اسكتشات عملية شبه الموصلة SWNT الذرات. وخفض الانبعاثات وامتصاص طاقات SWNT الأنواع الفردية ترتبط مباشرة مع بأقطار من تحليل أنماط التنفس شعاعي من رامان التحليل الطيفي. بعض (ن ، م) قيم شبه الموصلة SWNTs مباراة bandgaps توقع التكافؤ بين العصابات وتصرف. (SWNTs لامع وشبه لامع ، مع استمرار التكافؤ وتصرف العصابات ، تظهر الذرات قليلة أو معدومة.)
A NANOLOG ® (مستوحد اللون المزدوج صريف الإثارة ، والتصوير الطيفي الانبعاثات مع برج اختياره ، مقضب ، والأقنية السائلة - N - 2 - تبريد InGaAs مجموعة كاشف) والإثارة البصرية المثلى للبحوث SWNT أو أي عينة قوية في الزاوية اليمنى أو الجبهة تكوينات وجه المرآة. مطياف الانبعاث وحواجز شبكية اختياره في جبل برج لاقتناء والسريع السهل القريبة من الأشعة تحت الحمراء أطياف. واحد وصريف احد بالرصاص تغطية 500 نانومتر> مع كاشف الحساسة 800-1700 نانومتر.
الشكل 1. SWNT شبه الموصلة ، وامتصاص الذرات الانبعاثات. التوصيل العصابات الحمراء ؛ العصابات التكافؤ زرقاوان. الإلكترونات الصفراء ؛ الثقوب دوائر بيضاء. السهام السوداء الصغيرة هي التحولات الإشعاعية أو nonradiative الإلكترونية ليالي أو ثقوب بين مستويات مختلفة النطاق. VX وCX هي التكافؤ نطاقات محددة أو تصرف.
تصحيح أطياف الانبعاثات توفير EEMs لمجموعة من موجات الإثارة ؛ الاستحواذ تستغرق دقائق فقط. ممر الموجة يتراوح الإثارة 0-14 نانومتر ؛ مطياف الشقوق تختلف 0-16 ملم مع صريف الأخدود / مم 1200. عامل تصفية نظام الفرز يمنع الضوء المرئي من دخول مطياف.
ويتم تجميع EEMs (الشكلان 2A وباء) التي NANOSIZER الحصري من برنامج ® لتحديد تكوين SWNT (الشكل 2C). خوارزمية الإلتواء مزدوجة (الولايات المتحدة بات معلق) في وقت واحد يحسب ® NANOSIZER الإثارة وانبعاث الأشكال خط الطول الموجي تنسيق لكل الأنواع ؛ تم العثور على مساهمات من جميع نطاقات الطيفية في المنطقة من الفائدة. تعطى EEM البيانات (الشكل 2 ، وخطوط الصلبة) والمحاكاة (كفاف الخرائط) من اثنين من الايقاف SWNT من عمليات التصنيع المختلفة التي تميزها مختلفة الحجم والتوزيع حلزونية : ارتفاع ضغط أول أكسيد الكربون أسلوب (HiPCO ، الشكل 2A) ؛ الكوبالت والموليبدنوم الأسلوب الحفاز (CoMoCAT ، 2B). التين. 2A تحدد خمسة أنواع رئيسية HiPCO ؛ الشكل. 2B indentifies أربعة أنواع CoMoCAT الرئيسية. التين. 2C ، وخريطة حلزونية من الأنواع الموجودة في التين. 2A وباء ، المؤامرات حلزونية زاوية مقابل قطرها SWNT ضد كثافة الانبعاثات (حجم رمز). علما بأن أنابيب HiPCO يكون أكبر من القطر يعني CoMoCAT. محاكاة يعطي التحليل الدقيق للتركيبة SWNT على جهاز كمبيوتر IBM - متوافق في غضون دقائق.
الشكل 2. الكم الإثارة الانبعاثات (A و B) وحلزونية (C) خرائط HiPCO والمعلقات SWNT MoCAT المشارك ، وذلك باستخدام NANOLOG ®. خطوط الصلبة (A و B) والبيانات ؛ ملامح اللون والمحاكاة. أحجام الرمز (C) وتظهر سعة النسبية لHiPCO (دوائر) وCoMOCAT (المربعات) ، ولكل تطبيع إلى 1. R 2 قيم المحاكاة هي 0.997 (HiPCO) و 0.999 (CoMoCAT).
الذرات من نقاط الكم
نطاقات امتصاص نقاط الكم "لقد ميزات الطيفية واسع ودقيق لنطاقات tunability انبعاثاتها. الجذعية من أطياف الامتصاص من تداخل العديد من العصابات في أعلى زيادة الطاقات. كل نطاق الاستيعاب يتوافق مع انتقال الطاقة بين منفصلة الإلكترون حفرة (exciton) للطاقة المستويات ؛ أصغر النقاط تعطي ذروة exciton الأول في موجات أقصر.
ينبعث الفوتون عندما الإلكترون الصلبان من توصيل الموجات إلى الحافة عصابة التكافؤ. الفوتون طاقة تتناسب ذات فجوة الحزمة ، التي تحددها دائرة نصف قطرها بوهر - exciton المواد السائبة وحجم الكم نقطة في (الشكل 3).
الحبس الكم الرقم 3. لنقاط الكم. التكافؤ وتصرف العصابات هي الأزرق والأحمر ، على التوالي. تركيبة من النقاط A و B غير متطابقة ، فقط نصف قطرها الأكبر يختلف بالنسبة لنصف قطرها بوهر - exciton الثابتة.
مزايا نقاط الكم "مقارنة fluorophores العضوية القياسية هي : مصدر واحد يمكن أن تثير النقاط المتعددة التي ينبعث منها على نطاق واسع ، مما الاستبعاد الانتقائي للضوء الإثارة من الانبعاثات المقاسة. نقاط الكم وعالية الغلة فلوري وقوية امتصاص ثنائي الفوتون ، حتى أنها تصل إلى 1000 مرة أكثر إشراقا ، وأفضل تصوير للقرار. bandgaps بهم الانضباطي تقدم تطبيقات مثل الأبيض ضوء المصابيح ويعرض الأخرى.
تصنع معظم النقاط الكم من العناصر السامة (مثل الرصاص والكادميوم والسيلينيوم ، وتي). الذرات التي قد تكون حساسة للتفاعلات البيولوجية ، لذلك معظم التطبيقات البيولوجية لنقاط الكم تتطلب طلاء (عادة كوبوليمر triblock) ، مما يجعل النقاط غير سامة ولكنها تساعد أيضا في المتقارن النقاط لتحقيقات الجزيئية ، وحماية النقاط من وكلاء الجزيئية البيولوجية . قد الضد التصوير المتقارن من هذه النقاط أن تكون مفيدة لتشخيص وعلاج السرطان. قد القريبة من الأشعة تحت الحمراء نقاط الكم المساعدات أعمق الأنسجة والتصوير ، والأشعة تحت الحمراء القريبة من لضوء يخترق النسيج أعمق من الضوء المرئي. عمر نقاط الكم "دولة متحمس (2 ~ 10 م) لزيادة قيمتها وقت حل الصكوك مضان. الخيارات كثيرة واقتران متحمس للدولة خصائص نقاط جعلها مفيدة لأجهزة الاستشعار على أساس الرنين مضان الطاقة والنقل.
Photoluminescent تحليل شاشات OLED
استنادا رقيقة الأفلام ، وتمنح مزايا أكثر من شاشات OLED شاشات الكريستال السائل : لا يوجد الخلفية ، انبعاث الضوء فقط من خلية نشطة لخفض استهلاك الطاقة ، وارتفاع التباين ودقة الألوان ، أكثر إشراقا الانبعاثات ، وزوايا النظر على نطاق أوسع ، استجابة أسرع الزمنية ، وأفضل درجة حرارة الاستقرار ، وترسب على ركائز مرنة أو شفافة.
ويطبق الجهد عبر الدائرة OLED محركات الإلكترونات (الشكل 4A) والثقوب (الشكل 4B) في الطبقة العضوية ، حيث تحدث إلى إعادة التركيب تنبعث الفوتونات (الشكل 4C). هنا ، الفوتونات من الأزرق والأخضر والأحمر العائد بواعث الضوء الأبيض. التكوين ، سمك ، والعلاقة بين مختلف طبقات تنظيم OLED التلألؤ.
الشكل 4. OLED العملية في 3 مراحل ، من ألف إلى جيم وايت السهام تظهر تدفق البريد ل (الأصفر) والثقوب (أبيض) من الأقطاب الكهربائية. النجمية في C والإلكترون حفرة إعادة التركيب العضوي في طبقة تليها الفوتون.
التين. 5 يظهر تسوس الفسفورية من باعث العرض العالمي مع عمر شحد 1> ، وسجلت على TCSPC - FLUOROLOG ®.
الشكل 5. تسوس الفسفورية العضوية لباعث من PHOLED ، وذلك باستخدام TCSPC - FLUOROLOG ® امام وجه واسطة (للعينات الصلبة) ، وحل من <100 PS ل> شحد 200. ëexc = 335 نانومتر NanoLED (800 PS البقول) ؛ EEM = 520 نانومتر. R2 لتناسب الذيل = 0.995.
سبكس آلات ® لنقاط الكم وشاشات OLED
وحدات FLUOROLOG ® هو مقياس التألق الطيفي للأشعة فوق البنفسجية مجهزة القريبة من الأشعة تحت الحمراء قياسات ثابتة للدولة والوقت ، حل (من 100 PS <) للبحث الذرات. لا يمكن للأداة تباين المطرد للدولة ، والوقت لحلها الاقتراحات الجزيئية والأشكال ، مع اثنين من أجهزة الكشف عن TCSPC : لدينا TBX - 05 (300-850 نانومتر ، 180 PS) ، وهاماماتسو 9170-75 (900-1700 نانومتر ، 300 PS ). يمكن Monochromators وحواجز شبكية مرئية للتوهج الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة تحت الحمراء القريبة من في شكل - T تحسين النظام. محول للتحويل لمصباح زينون وتحويل NanoLED بين دولة مستقرة وطرق حلها وقتا. ونابض NanoLEDs TCSPC ضوء المصادر (~ 1 نانوثانية إلى = 200 حصان ، 10 كيلو هرتز - 1 ميغاهيرتز معدلات الرسوب) ، بما فيها الأشعة فوق البنفسجية العميقة (265 ، 280 ، 295 نانومتر و) ، وقابلة للتبادل مع SpectraLEDs (500 البقول نانوثانية إلى CW ) للدراسات تفسفر.
خلية التصوير ، biosensing ، والدوائر nanophotonic التحليل المجهري يتطلب القرار ، والحساسية الطيفية واسعة ، واسعة النطاقات الديناميكية والحركية ، التي قدمتها لدينا وحدات المجهر ™ DYNAMIC مبائر مع حالة استقرار القرار الوقت PS - إلى نانوثانية ، ورسم الخرائط إلى 1 ميكرومتر.
يمكن أن يقترن النظام إلى FLUOROLOG ®. التين. 6 يبين CDS نقاط الكم في رقاقة أشباه الموصلات ، والمساهمة جنبا إلى جنب مع المواصفات - ترال النقاط "(ëexc = 350 نانومتر).
الشكل 6. رسم الخرائط الطيفية والمكانية للنقاط الكم CdSe في مصفوفة الحالة الصلبة من رقاقة أشباه الموصلات. A هي الصورة المشرقة الميدان ؛ مرمزة البقع للمناطق ذات الاهتمام الطيفية هي أطياف الانبعاثات (B).
الاستنتاجات
للباحثين من SWNTs ، ونحن نقدم NANOLOG ® ® وNANOSIZER. يمكن للباحثين من النقاط الكم استخدامنا FLUOROLOG ®. لنضج OLED التكنولوجيا ، لدينا الأدوات TCSPC لحل أعمار الفلورسنت. وسوف تجد التطبيقات البيولوجية الهامة ™ DYNAMIC. HORIBA العلمية لديه مقياس التألق الطيفي الأمثل لأبحاث تكنولوجيا النانو في هذه المجالات.
المصدر : سبكس ® الإسفار ملاحظة تطبيق المجموعة F - 28 "Nanophotonics مع الآلات العلمية من الإسفار HORIBA"
لمزيد من المعلومات عن هذا المصدر ، يرجى زيارة HORIBA العلمية