[发明专利]一种基于单量子点产生双光子辐射的方法

摘要

本发明属于量子信息领域，具体为一种基于单量子点产生双光子辐射的方法。双光子的产生对于量子密钥分发、量子纠缠与量子测量等量子信息领域具有重要的意义。本发明给出一种基于单量子点产生双光子辐射的方法：首先将近红外单量子点制备在蒸镀有氧化铟锡薄膜的玻片上；然后将氧化铟锡纳米粒子覆盖在单量子点上；通过在氧化铟锡纳米粒子上旋涂聚苯乙烯聚合物薄膜，有效地隔离量子点受外界环境的影响；对该样品进行激光共聚焦单量子点产生双光子荧光辐射。本发明采用氧化铟锡纳米粒子有效地抑制量子点双激子的非辐射俄歇复合来实现单量子点的双光子辐射。

主权项

1.一种基于单量子点产生双光子辐射的方法，其特征在于，通过抑制量子点双激子的非辐射俄歇复合实现单量子点的双光子辐射；首先是制备能够抑制量子点双激子的非辐射俄歇复合实现单量子点的双光子辐射的样品，包括以下步骤：（a）将荧光发射中心波长为800nm的近红外CdSeTe/ZnS核壳量子点利用旋涂法制备在蒸镀有氧化铟锡薄膜的玻片上，其中氧化铟锡薄膜的厚度为70nm，电阻为70~100欧姆，量子点溶解在光谱纯的甲苯溶剂中，浓度为10‑8~10‑9mol/L，旋涂的转速为2000转/分，旋涂时间为90s，使单量子点均匀地分散在氧化铟锡薄膜上，每平方微米0.1个量子点，制备有量子点的玻片样品放置在80℃的真空环境下120min；（b）在制备有单量子点的玻片样品上采用旋涂法制备氧化铟锡纳米粒子，氧化铟锡纳米粒子的尺寸为18nm，该氧化铟锡中三氧化二铟与氧化锡所占质量比分别为90%和10%，将质量分数为10%的氧化铟锡纳米粒子的水溶液旋涂到量子点之上，旋涂的转速为3000转/分，旋涂时间为120s，使氧化铟锡纳米粒子有效地覆盖在单量子点上，之后将覆盖有氧化铟锡纳米粒子的样品放置在90℃的真空环境下120min；（c）在氧化铟锡纳米粒子上旋涂质量分数为0.5%聚苯乙烯的氯仿溶液，其中聚苯乙烯的平均分子量为280000，旋涂的转速为4000转/分，旋涂时间为120s，产生厚度为100nm的聚苯乙烯薄膜；（d）将步骤（c）制得的覆盖有聚苯乙烯薄膜的样品放置在温度为110℃的真空环境下5小时之后自然冷却到室温环境下得到能够抑制量子点双激子的非辐射俄歇复合实现单量子点的双光子辐射的样品；对该样品进行激光共聚焦激发，使单量子点产生双光子荧光辐射。