پژوهشگران یک تیم تحقیقات بین المللی موفق به ارائه روشی استاندارد برای تعیین جهت‌گیری نقاط کوانتومی روی سطح شدند. با این روش می‌توان ادوات فتونیک با کارایی بالا با استفاده از نقاط کوانتومی تولید کرد.
روشی استاندارد برای تعیین جهت‌گیری نقاط کوانتومی
نقاط کوانتومی نانوذرات نیمه‌هادی بسیار کوچکی بوده که دارای خواص نوری منحصر به فردی هستند. رشد نقاط کوانتومی معمولا در جهات مختلف فضایی انجام شده و به صورت تصادفی است. برای این که بتوان از نقاط کوانتومی در حوزه‌های مختلف استفاده کرد باید بتوان رشد این نقاط را در ساختار فوتونیکی مورد نظر به صورت دقیقی کنترل کرد. با این کار خواص نقطه ایجاد شده قابل کنترل است. با این حال باید گفت که کنترل رشد نقاط کوانتومی که ابعاد بسیار کوچکی دارند کار چندان ساده‌ای نیست.
محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) اخیرا روشی ساده برای این کار ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان رشد نقاط کوانتومی را با دقت کنترل کرد.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه nature communication منتشر شده است.
با استفاده از نتایج این پروژه می‌توان نقاط کوانتومی را برای استفاده در ادوات فتونیک با عملکرد بالا استفاده کرد. چنین ادواتی معمولا از آرایه‌های منظمی تشکیل شده‌اند که باید روش‌های استاندارد نانوساختی برای کنترل فرآیند تولید انها به کار برد.
با روش‌های رایج، جهت‌گیری نقاط کوانتومی معمولا پراکنده بوده و تعداد کمی از آنها در یک مسیر مشخص قرار دارند بنابراین کارایی دستگاه کاهش می‌یابد.
کارتیک اسرینیواسان از فیزیک‌دانان NIST می‌گوید: « این اولین مرحله برای تولید ادوات نوری حاوی نقاط کوانتومی با عملکرد بالا است. تا کنون از روش‌هایی مبتنی بر آمار برای این کار استفاده شده است که در نهایت منجر به تولید تعداد زیادی ابزار با عملکرد نسبتا پایین می‌شود.»
پژوهشگران داشگاه ساتمپتون که در این پروژه با محققان NIST همکاری داشتند روشی ارائه کردند که می‌تواند این مشکل را حل کند. آنها از دو LED برای این کار استفاده کردند که یکی از آن رنگ قرمز و دیگری رنگ متفاوتی را به سوی نقاط ارسال می‌کند. سپس از یک دوربین حساس برای تصویربرداری بازتابش نور از سطح نقاط استفاده کردند. با این کار محققان می‌توانند با قدرت تفکیک ۳۰ نانومتر، جهت‌گیری نقاط کوانتومی را روی سطح تعیین کنند.
