单量子点纳米晶体光谱成像

在SWIR中发射的单量子点纳米晶体的测量光谱
一、NIRvana应用方向:
  • 小动物成像:对于NIR II / SWIR系列的小动物成像,普林斯顿仪器推荐使用NIRvana:640相机。我们专门为需要极佳线性度和出色的近红外灵敏度的科研应用设计了这款16位相机。
  • 天文成像:天文成像可大致分为两类:(1)稳态成像,其中需要长时间曝光来捕捉超低光级物体;(2)时间分辨测光,其中积分时间范围从毫秒到几秒。
  • 单线态氧气成像/光谱学:单线态氧气是分子氧的第一激发态,是一种高活性物质,在光动力疗法中广泛的生物过程中发挥重要作用,包括细胞信号传导,免疫应答,大分子降解和消除肿瘤组织。
  • 纳米:技术纳米技术帮助科学家和工程师创造更快的电子产品以及超强和极轻的结构材料。
  • SWIR / NIR-II成像和显微镜
  • 单壁纳米管荧光
  • 半导体故障分析
二、案例(Dr. Han Htoon     MPA-CINT / LANL New Mexico, USA)
背景

Han Htoon博士是洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)综合纳米技术中心(MPACINT)材料物理与应用部门的研究员。CINT的显着特点是它强调探索从科学发现到纳米结构融入微观和宏观世界的路径。

Htoon博士的专业知识涵盖纳米光子学和光学纳米材料的许多领域,包括低温,单纳米结构光谱学和成像;单个纳米结构的量子光学测量;单纳米结构光谱电化学实验;相关结构、电气和光学特性;磁光光谱;扫描共聚焦拉曼显微镜;和扫描探针显微镜。

图 1:在 ~1250 nm 处发射的单个 PbS 量子点闪烁电影的屏幕截图。两部电影都是在相同的实验条件下使用二维InGaAs检测阵列拍摄的。热电冷却相机(左)与低温冷却NIRvana:640LN(右)。激发波长:CW 405 nm。功率密度:3 瓦/毫米2。积分时间:10秒 物镜:50倍/0.65NA。室温。电影由Han Htoon博士提供,MPA-CINT / LANL。

挑战

最近,Htoon博士在CINT的团队利用普林斯顿仪器的NIRvana:640LN相机对发射~1250nm的PbS量子点进行了单纳米晶体光谱分析。

Htoon博士的小组是第一个报告这种量子点的单纳米晶体光谱研究,在短波红外(SWIR)区域发射。他们的工作将有利于理解和开发SWIR半导体纳米晶体,用于从人类健康到国防等应用。

图 2:浓缩 PbS 量子点样品相同区域的图像。两幅图像都是在相同的实验条件下使用二维InGaAs检测阵列拍摄的。热电冷却相机(左)与低温冷却NIRvana:640LN(右)。激发波长:CW 405 nm。功率密度:3 瓦/毫米2。积分时间:10秒 物镜:50倍/0.65NA。室温。图片由Han Htoon博士提供,MPA-CINT / LANL。

解决办法

对于PbS量子点研究,将具有二维InGaAs焦平面阵列的NIRvana:640LN相机与普林斯顿仪器IsoPlane320成像光谱仪耦合。

根据Htoon博士的说法,低温冷却的NIRvana相机具有前所未有的长积分时间和低暗计数,通过提供其他InGaAs相机在使用这些量子点时无法达到的对比度和灵敏度水平,实现了突破性的单纳米晶体光谱实验(见图1和图2)。

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