La relajación de los portadores de alta energía (electrones y huecos) en nanoplaquetas coloidales ha sido medida por investigadores del Grupo de Nanofotónica en el Centro de Materiales a Nanoescala. trabajando con colegas de la Universidad de Chicago. Las mediciones muestran que los portadores se comportan como portadores en pozos cuánticos. Los pozos cuánticos han encontrado una aplicación generalizada en optoelectrónica, y los nuevos resultados sugieren que las nanoplaquetas coloidales deberían encontrar aplicaciones similares, con la ventaja añadida de que pueden producirse a bajo coste y en grandes cantidades.

Los pozos cuánticos son capas semiconductoras delgadas en las que los portadores de carga están confinados en una dimensión pero pueden moverse libremente en las otras dos dimensiones. Tal confinamiento significa que estas estructuras tienen bandgaps ópticos sintonizables y pueden absorber y emitir luz fuertemente, lo que los convierte en buenos materiales para moduladores ópticos y láseres semiconductores. Hasta hace poco, Los pozos cuánticos solo podrían producirse mediante el uso de costosas técnicas de crecimiento de cristales, como la epitaxia de haz molecular y la epitaxia de fase de vapor orgánico-metálico. Recientemente, sin embargo, Se han desarrollado métodos para sintetizar químicamente delgados, plano, nanocristales semiconductores en solución. Estas "nanoplaquetas" tienen solo unas pocas capas atómicas de espesor, pero de decenas a cientos de nanómetros de ancho. Por lo tanto, los portadores de carga en estas estructuras deberían comportarse como lo harían en un pozo cuántico. Las mediciones de absorción óptica y emisión de nanoplaquetas han indicado que este es realmente el caso, pero la evidencia ha sido indirecta, y los resultados de diferentes grupos han discrepado cuantitativamente entre sí.

Los nuevos experimentos utilizan mediciones de fotoluminiscencia resueltas en tiempo y frecuencia para monitorear cómo los portadores de carga de alta energía se relajan en las nanoplaquetas. La relajación observada fue consistente con el comportamiento del pozo cuántico, y cualitativamente diferente de lo que se esperaría de un punto cuántico, donde los portadores están confinados en las tres dimensiones. Es más, la relajación es rápida, ocurre en menos de 50 picosegundos. Esto significa que las nanoplaquetas deberían servir bien como material activo en moduladores ópticos y láseres semiconductores.