Cadmiumgradiënt opent deur naar spotgoedkoop licht

In de VS zijn nanokristallen ontwikkeld die licht emitteren zonder te knipperen. Dat opent mogelijkheden die variëren van spotgoedkope lasers tot efficiënte biologische markers, zo schrijven onderzoekers van de University of Rochester op de website van Nature.

Dergelijke kristallen bestaan meestal uit een kern van een halfgeleidermateriaal waar een beschermende schil van een andere halfgeleider omheen zit. Ze komen aan hun energie door fotonen te absorberen. Ze emitteren die fotonen vervolgens weer op een ander energieniveau, Het knipperfenomeen (‘blinking’) ontstaat doordat soms een deel van de energie als warmte vrijkomt, en niet als licht. Alle tot voor kort geproduceerde nanokristallen hadden hier last van, en niemand begreep eigenlijk waarom.

De groep van chemicus Todd Krauss snapt het nog steeds niet helemaal, maar is er wél in geslaagd om kristallen te maken die minstens vier uur licht bleven geven zonder één knipper. De truc lijkt te zijn dat de overgang van kern naar schil niet abrupt moet zijn, maar geleidelijk.

In dit geval bestaat de kern uit zink, cadmium en seleen. Ga je verder naar buiten toe dan neemt het cadmiumgehalte langzaam af tot nul.

Krauss denkt dat je met deze kristallen ‘ongelofelijk goedkope’ lasers en leds moet kunnen maken. Een groot voordeel is dat de kristallen in principe elke gewenste golflengte kunnen emitteren, afhankelijk van hun grootte. En het instellen van die grootte zou volgens Krauss niet zo moeilijk moeten zijn.

bron: University of Rochester