Kvantne točke zadržavaju svoj sjaj pod toplinom nakon dvostruke modifikacije.

Kvantne točke su pokazale poboljšanu toplinsku stabilnost nakon podvrgavanja dvostrukom modifikacijama, prema studiji koju su vodili istraživači sa Sveučilišta Koç. Istraživanje, objavljeno u časopisu Nanoscale, otkriva da mijenjanje unutarnje kristalne rešetke i površine perovskitskih kvantnih točaka značajno povećava njihovu sposobnost održavanja svjetlosti i strukturne integritete pod visokim temperaturama.

Međutim, ovi nanokristalji suočavaju se s izazovima zbog svoje inherentno nestabilne kristalne strukture. Izloženost toplini, svjetlu ili okolišnim faktorima uzrokuje strukturne promjene koje uvode defekte. Ovi defekti djeluju kao putevi za rasipanje energije kao toplote, a ne svjetlosti, pojava koja se naziva neradiativna rekombinacija.

Drugi je bio pasivacija površine kvantnih točaka pomoću kombinacije kloridnih i jodidnih iona. Ovaj pristup imao je za cilj ojačati i unutarnju strukturu i vanjski sloj nanokristalja.

Tehnike kao što su rentgenska difrakcija, transmisijska elektronska mikroskopija, fotoluminiscencijska spektroskopija, fotoluminiscencija s vremenskom rezolucijom, ultravioletno-vidljiva apsorpcijska spektroskopija i Fourierova transformacija u infracrvenoj spektroskopiji pomogle su u praćenju strukturnih i optičkih promjena. Neobrađene CsPbI3 kvantne točke pokazale su primjetnu distorziju rešetke i značajno ugasenje emisije iznad 60 ° C. Kako su temperature porasle, kristalna rešetka se omekšala, što je dovelo do gubitka površinskih liganada i stvaranja defekata koji su ometali emisiju svjetlosti.

Nasuprot tome, kobaltom i srebrom modificirane kvantne točke zadržavale su svoju kubnu morfologiju, pokazivale minimalnu agregaciju čestica i održale robusnu, dobro definiranu emisiju svjetlosti do 80 ° C. To sugerira da su modifikacije učinkovito produžile prozor toplinske stabilnosti za otprilike 20 ° C. Analiza životnog vijeka uzbuđenog stanja otkrila je da su modificirani materijali doživjeli mnogo manji porast termički aktivirane neradijacijske rekombinacije.

Kvantne točke s dopingiranjem srebrom najbolje su funkcionirale u smislu strukturne stabilnosti, pokazujući minimalno širenje rešetke tijekom grijanja. 5% Osim toga, kvantne točke s dopingiranjem srebrom pokazale su najmanji smanjenje širine elektronskog raspona koji je uzrokovao toplina. Rezultati ističu važnost kombiniranja unutarnjih i vanjskih izmjena kako bi se poboljšala toplinska otpornost kvantnih točaka.

Budući rad vjerojatno će se usredotočiti na optimizaciju omjera dopinga i protokola pasivacije kako bi se postigla još veća stabilnost i učinkovitost.