印度科学研究所（IISc）的研究人员创造了一种混合了石墨烯和量子点的新型混合物，这项突破可能会对下一代高效和可控的显示器和LED显示屏的研究起到启发作用。

 
量子点是纳米半导体晶体，它拥有使各种技术都发生革命化改变的潜力，包括光伏发电、医学成像和量子计算等。量子点可以吸收紫外线，产生清晰明亮的色彩，特别适合用于下一代电视机，智能手机和LED显示屏的生产。然而，它们并不是良好的的电导体，因此在设备上单独使用时效率低下。为了提高效率，研究人员尝试将它们与石墨烯（一种优良的导体）相结合。添加的石墨烯会弥补产品的导电能力，即使在制造完成之后或者随意打开或关闭装置石墨烯同样会起作用。
 
尽管这种组合对于光电探测器和传感器来说工作性能会很好，但是对于显示器和LED显示屏而言实际上是无用的，因为量子点在与石墨烯熔合时失去了发光能力。通过修改一些实验条件，IISc科学家已经找到了一种消除这种影响的方法，并研发了一种高效可调的混合材料。 ACS Photonics公布的结果为新一代最先进的显示器和LED的产生提供了可能性。
 
量子点是非常小的颗粒，其性能远远优于传统的半导体。当被紫外光激活时，根据其尺寸大小它们可以产生不同颜色的可见光。例如，小点产生蓝光，而较大的发出红光。
 
它们可以很好地吸收光线，但他们不是良好的电导体，因此，基于量子点将光转换为电的装置效率并不高。相反的，石墨烯对光线几乎是透明的，但它是一种优秀的导电体。当两者结合时，石墨烯理论上可以迅速将量子点吸收的能量从中吸走，从而减少能量损失，并将其转换为电信号。这使得创建效率极高的设备诸如光电检测器等成为可能。
 
IISc物理系教授，该论文第一作者Jaydeep Kumar Basu说道：“两者都是最好的。”
 
在上面的情况中，能量向石墨烯的转移使量子点几乎留不下能量来发光，从而使其不能在显示器或LED中使用。
 
Basu说：“由于这些影响，这些混合材料的应用还没有开始，就量子点而言，石墨烯起到海绵一样的作用，不允许任何能量发射出去。”
 
Basu的研究小组尝试通过利用被称为超辐射现象的反应来克服这种“猝灭”效应。当一个层中的单个原子或发射体（如量子点）被激发时，每个独立发射光。在一定的条件下，所有的原子或发射体都可以协同发光。这就产生了非常明亮的光，其强度显着大于单独一个的排放量的总和。
 
在以前的研究中，Basu的研究小组在一定的实验条件下，通过与金属纳米颗粒相结合，在一层薄的量子点上产生超辐射。他们在新的量子点 --石墨烯混合材料中重现了这些条件，以产生超强的辐射，足以抵消淬火。使用数据模型时，他们发现这种情况发生在单个量子点相距5nm或更小，而且量子点层和石墨烯间隔3nm或更小的距离的条件下会发生。
 
Basu说：“我们是第一个能够消除这种”海绵“效应，并保持信号源活性。
 
当以超辐射为主时，在石墨烯存在的情况下发出的光的强度是单独使用量子点所能达到的强度的三倍。
 
Basu说：“石墨烯的优势在于人们还可以通过电子方式进行调整。 可以通过简单地改变电压或电流来改变强度。”
 
作者说道，这项研究还为理解光和物质如何在纳米尺度上相互作用的研究开辟了新的途径。
 
文章来自phys网站，原文题目为Novel hybrid material may inspire highly efficient next-gen displays，由材料科技在线汇总整理。