创新点：浙大杨德仁院士团队的皮孝东教授研究组通过冷等离子法制备了超级掺铒硅量子点，实现了一种无毒、无自吸收、无信号串扰的新型比率近红外荧光，并展示了基于超级掺铒硅量子点的具有高相对灵敏度、高温度分辨率、高重复性的纳米温度计华为红外发射功能的手机 。利用超级掺铒硅量子点的光热特性，还实现了半加器和半减器的逻辑计算功能。
关键词：Advanced Optical Materials 华为红外发射功能的手机 ，比率近红外荧光，超级掺铒硅量子点，纳米温度计，逻辑门
比率荧光因其自校准和非接触式探测的特性而备受关注华为红外发射功能的手机 。目前，大多数比率荧光的双发射位于可见光区域，这阻碍了比率荧光在一些重要领域的应用，例如：能吸收可见光的器件的温度监测、背景荧光在可见光区域的食品安全检测等。比率近红外（NIR）荧光由于可以避开许多物体的主要吸收区，并且几乎不受背景可见光荧光的影响，近年来受到了广泛关注。在各种具有近红外荧光的材料中，量子点(QDs)因其易于调谐的发射和对光漂白的出色稳定性而具有良好的应用前景。然而，大多数荧光QDs是直接带隙，其吸收和发射之间存在自吸收，且这些QDs通常含有Cd或Pb等有毒元素。此外，现有基于QDs的比率近红外（NIR）荧光的双发射差值小，在收集信号时具有明显的信号串扰。因此，通过设计和制备新型QDs来实现无毒、无自吸收、无信号串扰的比率近红外（NIR）荧光是十分重要的。
近日，浙大杨德仁院士团队的皮孝东教授研究组针对上述挑战利用冷等离子法制备了超级掺铒硅量子点，实现了一种无毒、无自吸收、无信号串扰的新型比率近红外（NIR）荧光华为红外发射功能的手机 。在具有非热平衡特点的冷等离子体中，铒离子（Er 3+ ）在硅量子点（Si QDs）的形核长大过程中进行动力学控制的掺杂，获得了具有近红外双发射的超级掺铒硅量子点（Er-hyperdoped Si QDs）。由于Si QDs是间接带隙，Er-hyperdoped Si QDs的吸收和发射几乎无重叠，克服了现有比率近红外（NIR）荧光自吸收严重的问题。此外，通过调整Er-hyperdoped Si QDs的尺寸，实现了无信号串扰的近红外双发射，双发射波长差为710 nm。
超级掺铒硅量子点在297-477 K范围内的发光强度比值随温度的升高线性降低，显示出优良的温度敏感特性华为红外发射功能的手机 。利用该特性，实现了基于超级掺铒硅量子点的纳米温度计，该纳米温度计具有高相对灵敏度（3.05% K–1）、高温度分辨率（< 0.018 K）、高重复性（> 98%）的优良性能。此外，利用超级掺铒硅量子点的光热特性，还实现了与门（AND）、异或门（XOR）、禁门（INH）多种逻辑门功能，并实现了半加器和半减器的逻辑计算功能，这有望为物联网的传感计算发展作出贡献。相关论文发表在 Advanced Optical Materials 上。
展开全文
WILEY
论文信息：
Erbium-Hyperdoped Silicon Quantum Dots: A Platform of Ratiometric Near-Infrared Fluorescence
Kun Wang, Qiang He, Deren Yang and Xiaodong Pi*
Advanced Optical Materials
Advanced
Optical
Materials
期刊简介
Advanced Optical Materials创刊于2013年，是一本报道材料科学领域与光-物质相互作用相关的突破性研究的跨学科国际期刊华为红外发射功能的手机 。其收录论文的研究领域包括光子学、等离激元光子学、超材料等。2021年影响因子为10.05。
AdvancedScienceNews
Wiley旗下科研资讯官方微信平台
分享前沿资讯 ｜聚焦科研动态
发表科研新闻或申请信息分享华为红外发射功能的手机 ，请联系：ASNChina@Wiley.com
