Light偏振发光异质结：二维资料与量子点的“联婚”

  偏振光发生、调制及勘探在光通讯、激光加工、动态显示及生物医学成像等范畴发挥着无足轻重的效果。开展集多重光控技能于一体的多功用原型器材，有望满意未来偏振光学对低功耗、功用集成及低成本光学元器材的开展需求。

  偏振发光体兼具光发射和光调制的两层特点，具有许多共同的长处，如偏振光发射和自适应光调制等。但是，传统有机偏振发光体面临着外场呼应不灵敏、发光功率低、紫外光学安稳性差等缺陷。开发外场灵敏度较高、深紫外波段安稳、发光功率高的新式偏振发光体对构建多功用光控元器材含义严重。

  低维无机资料因为在一个或多重维度上具有纳米级尺度，使其表现出与体相资料不同的物理性质，如极强的量子限域效应和极大的光学各向异性等。特别是，不同维度资料之间的复合异质结构表现出许多共同的电、磁、催化和光化学性质，已经在相关使用中展现出优异的功用。但是，因为复合异质结构构建欠安以及不同维度资料之间缺少互补的性质特性，在偏振发光体的打破上鲜有报导。

  2D无机资料一般发光功率极低，但因其具有极大的几许各向异性，而出现了极大的光学各向异性。0D无机量子点资料在三维方向一起具有量子限阈效应而具有极高的发光功率，但因其几许各向同性而导致了光学各向同性。

  鉴于两种不同维度的低维资料互相优缺陷互补，中国科学院深圳先进技能研讨院研讨团队初次规划并组成了0D / 2D构型的全无机纳米异质结构偏振发光体，完成了高效兼偏振的蓝光发射。此外，根据0D / 2D偏振发光异质结构建的多功用器材，无缝地结合了发光、调光和勘探光的功用，完成了可见光调制、紫外光勘探和蓝色发光偏振控制的多功用集成。

  0D/2D异质结偏振发光体构建的要害除了不同维度之间的有用锚定复合，还需满意两者之间的光学特功用够完美互补。为了尽最大或许防止2D资料对0D发光资料激起和发射光构成吸收淬灭，研讨团队以宽带隙、高电场灵敏度的钴掺杂二氧化钛（CTO）溶液为根底，经过化学吸附诱导Ti-O-C键的构成，成功构筑了CDs/CTO异质结胶体溶液（如图1a-c）。此胶体溶液很好保留了CTO的光学各向异性特性和CDs的高效蓝色发光特性（图1d-f），表明晰首个全无机CDs/CTO蓝色偏振发光异质结的成功构建，这为偏振发光体资料宗族纳入了新成员。

  图1：a，纳米片组成进程暗示图；b，碳点组成进程暗示图；c，复合结构暗示图；d，复合资料胶体性质(λ = 635 nm激光)；e, 复合资料发光性质(λ = 365 nm紫外灯)；f，复合资料正交偏振片下双折射现象。

  根据开展的QDs/CTO异质结偏振发光体构建的光学器材（如图2a），因异质结具有的二向色吸收特性而赋予了器材在360 nm ～ 385 nm波段紫外光的勘探功用（如图2b），凭借CTO诱导的定向排布完成了CDs的偏振发光（如图2c），表明晰集调光、发光及勘探于一体的多重光控原型器材获得了成功构建，这为未来多功用光控器材的构筑供给了新思路和新方法参阅。

  图2：a,复合资料调光-发光一体化的光学功用暗示；b,对紫外波段光线的勘探功用比较；c，是电场调控下复合资料不同偏振视点的发光强度比较(V = 6 V/mm)。

  该项作业完成了全无机0D/2D偏振发光异质结的创立，不只传承了2D无机纳米片的光学各向异性特性和0D量子点高效发光优势，并且孕育出了重生的偏振发光性质。这些集成的性质优势，共同为光学调制和勘探，以及偏振发光控制供给了一种可行的原型器材。该研讨结果为偏振发光资料宗族纳入了新成员，为其他类型异质结的开发供给了簇新视角和新方法，未来有望在异质结常用范畴如光催化、生物医学、光通讯等，做出令人等待的奉献。

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