Récemment, des chercheurs dirigés par le professeur XU Wen de l'Institute of Solid State Physics des Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), avec leurs collaborateurs de l'Université du Sud-Ouest de Chongqing, appliqué la spectroscopie du domaine temporel Terahertz (THz TDS) pour étudier les propriétés optoélectroniques des points quantiques de carbone fluorescents (FQCD).

Les points quantiques de carbone (CQD) sont une classe de matériaux carbonés de dimension zéro, qui ont attiré une grande attention en raison de leurs propriétés optiques et optoélectroniques exceptionnelles. C'est un matériau respectueux de l'environnement prometteur pour la réalisation d'éclairage et d'affichages en couleur, dans quel cas, les FCQD doivent être utilisés à l'état solide.

Cette fois, le groupe de recherche a préparé deux types de FCQD, qui pourrait émettre des lumières bleues vives (B-CQD) et rouges (R-CQD) dans des solutions sous excitation optique.

Après avoir étudié la réponse optoélectronique THz de particules sèches FCQD avec une plage de température de 80 à 280 K, ils ont découvert que les R-CQD se comportaient comme un isolant optique dans la plage 0,2-1,2 THz, tandis que les B-CQD ont subi une transition isolant-semi-conducteur avec une fréquence et une température de rayonnement THz croissantes. La conductance optique et les paramètres physiques clés des FCQD pourraient être déduits des spectres de transmittance THz.

Ces résultats expliquent le mécanisme de ce phénomène et conduiraient à une compréhension plus suffisante des propriétés physiques de base des FCQD.

C'est la première fois que des scientifiques appliquent le THz TDS à l'étude des CQD secs. Et un phénomène intéressant de transition isolant-semi-conducteur dans les FCQD dans la bande passante THz a été observé expérimentalement, indiquant que les CQD peuvent être utilisés pour réaliser les matériaux et dispositifs optoélectroniques THz avancés.