Recientemente, investigadores dirigidos por el profesor XU Wen del Instituto de Física del Estado Sólido de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei (HFIPS), junto con sus colaboradores de la Southwest University en Chongqing, aplicó la espectroscopia en el dominio del tiempo de Terahercios (THz TDS) para estudiar las propiedades optoelectrónicas de los puntos cuánticos de carbono fluorescente (FQCD).

Los puntos cuánticos de carbono (CQD) son una clase de materiales de carbono de dimensión cero, que han llamado mucho la atención por sus destacadas propiedades ópticas y optoelectrónicas. Es un material respetuoso con el medio ambiente que promete la realización de iluminación y pantallas a todo color, en ese caso, los FCQD deben usarse en estado sólido.

Esta vez, el grupo de investigación preparó dos tipos de FCQD, que podría emitir luces azules brillantes (B-CQD) y rojas (R-CQD) en soluciones sometidas a excitación óptica.

Después de estudiar la respuesta optoelectrónica de THz de partículas secas de FCQD con un rango de temperatura de 80 a 280 K, descubrieron que los R-CQD se comportaban como un aislante óptico en un rango de 0,2 a 1,2 THz, mientras que los B-CQD experimentaron una transición de aislante a semiconductor al aumentar la frecuencia y la temperatura de radiación de THz. La conductancia óptica y los parámetros físicos clave de los FCQD se pueden deducir de los espectros de transmitancia de THz.

Estos resultados explican el mecanismo de este fenómeno y conducirían a una comprensión más suficiente de las propiedades físicas básicas de las FCQD.

Esta es la primera vez que los científicos aplican el THz TDS a la investigación de CQD secos. Y se observó experimentalmente un fenómeno interesante de transición de aislante a semiconductor en FCQD en ancho de banda de THz, lo que indica que los CQD se pueden utilizar para realizar los materiales y dispositivos optoelectrónicos avanzados de THz.