光碟機動技術：量子點調控的新革命

科學家們最近發現了一種突破性的方法，利用光來精確調控量子點，取代了傳統的化學方法。這項技術不僅更快、更節能，還能精準控制材料的光學特性。北卡羅來納州立大學的研究團隊開發了這項新技術，使用光來調整量子點的光學性質，同時保持了材料的高品質。

量子點的發現因其廣泛應用而獲得了2023年諾貝爾化學獎。這些應用包括LED、太陽能電池、顯示器和量子技術等。要調控量子點的光學特性，必須調整其能帶隙，這直接決定了它們發出的光的顏色。現有的能帶隙調控方法依賴於化學修飾或高溫反應，這些方法不僅耗能，還可能導致材料性質的不一致。

北卡羅來納州立大學的Milad Abolhasani教授表示：「我們的新方法利用光來驅動反應，這不僅節能，還能實現極高的精確度。」研究團隊從綠色發光的鈣鈦礦量子點開始，將它們置於含有氯或碘的溶液中，然後透過一個結合光源的微流體系統進行處理。

微流體環境確保了均勻的光照，並在每個反應液滴中精確控制反應。這使得光能夠穿透整個樣本，並迅速觸發光化學反應。當溶劑中含有氯時，綠色發光的鈣鈦礦量子點會向光譜的藍端移動；當含有碘時，則會向紅端移動。

Abolhasani解釋道：「我們可以透過控制引入樣本的能量來調控能帶隙，而這能量則由光來控制。這使得我們能夠非常精確地調控能帶隙。雖然我們處理的是小體積反應，但整個過程非常迅速，這意味著我們能夠比以往技術更高效地生產出具有調控能帶隙的鈣鈦礦量子點。」

這是一種利用光來生產高品質鈣鈦礦量子點的可持續方法。研究團隊目前正在擴大規模，以生產用於光電裝置的鈣鈦礦量子點。

這項研究得到了北卡羅來納州立大學加速光催化中心（CAPS）的支援，該中心由美國國家科學基金會的化學創新中心計劃資助。此外，研究還獲得了美國國家科學基金會和北卡羅來納大學研究機會計劃的額外支援。