由于具有基于量子尺寸效应的可调带隙、远小于光波长的尺寸和很高的光化学稳定性等特点,半导体量子点在发光器件(激光器、LED、单光子源)、光学传感器、太阳能电池和生物荧光标记等领域具有广泛应用前景。
近日,光电系微纳光子学研究组博士生孟超等同学(导师:童利民教授)研制成功光学质量的CdSe/ZnS量子点掺杂的聚合物纳米光纤(如图),具有光学损耗低、荧光效率高、光化学稳定性好等优点,而且依赖纳米光纤的导波激发,量子点的激发光功率可以低至100皮瓦(10-10 W)量级。在此基础上,基于单根量子点掺杂聚合物纳米光纤研制了小尺寸、低功耗、快响应速度、超长寿命的光学湿度传感器(如图),表明这类量子点掺杂纳米光纤在新型发光和传感等器件方面具有潜在应用前景。研究结果发表在近期出版的《Advanced Materials》期刊 [C. Meng et al.,“Quantum-Dot-Doped Polymer Nanofibers for Optical Sensing”, Adv. Mater., Article first published online: 18 JUL 2011 DOI:10.1002/adma.201101392]。
该研究工作得到国家重点基础研究发展计划(973)、国家自然科学基金、9999js金沙老品牌现代光学仪器国家重点实验室等资助。