布朗大学的一组研究人员利用一种新的显微镜技术，利用蓝光测量半导体和其他纳米级材料中的电子，为研究这些关键部件开辟了一个新的可能性领域，这可以帮助为手机和笔记本电脑等设备供电。

　　这一发现是纳米级成像领域的首次，为一个长期存在的问题提供了一种解决方法，该问题极大地限制了对各种材料中关键现象的研究，这些材料有朝一日可能会产生更节能的半导体和电子产品。这项工作发表在《光：科学与应用》上。

　　布朗大学工程学院教授Daniel Mittleman说：“现在人们对使用光学技术研究纳米级分辨率的材料很感兴趣。随着波长的缩短，这变得更加难以实现。因此，到目前为止，还没有人用蓝光实现过。”

　　通常，当研究人员使用激光等光学器件研究纳米级材料时，他们会使用发射红光或红外等长波长的光。研究人员在研究中看到的方法被称为散射型扫描近场显微镜（s-SNOM）。它包括从直径只有几十纳米的尖端散射光。尖端悬停在要成像的样本材料上方。当用光学光照射该样品时，光会发生散射，并且散射光的一部分留下关于尖端正下方的样品的纳米尺寸区域的信息。研究人员分析散射的辐射，以提取关于这一小体积材料的信息。

　　这项技术是许多技术进步的基础，但在使用波长短得多的光（如蓝光）时，它遇到了障碍。这意味着，自20世纪90年代该技术发明以来，使用蓝光从已经研究得很好的半导体中获得新的见解是遥不可及的，蓝光更适合研究红光无效的某些材料。

　　在这项新的研究中，来自布朗的研究人员介绍了他们是如何绕过这个障碍，用蓝光代替红光进行s-SNOM的首次实验演示的。

　　在实验中，研究人员使用蓝光从硅样品中获得了无法使用红光获得的测量值。这些测量为使用较短波长在纳米尺度上研究材料提供了有价值的概念证明。

　　Mittleman说：“我们能够将这些新的测量结果与人们期望从硅中看到的结果进行比较，结果非常吻合。这证实了我们的测量是有效的，并且我们了解如何解释结果。现在我们可以开始以前所未有的方式研究所有这些材料。”

　　为了进行实验，研究人员必须发挥创造力。对于典型的技术，蓝光很难使用，因为它的波长很短，这意味着聚焦在金属尖端附近的正确位置更具挑战性。如果没有对齐，测量将无法进行。对于红光，这种聚焦条件更加宽松，更容易对准光学元件以有效提取散射光。

　　考虑到这些挑战，研究人员不仅使用蓝光照亮样品，使光发生散射，而且还从样品中产生一阵太赫兹辐射。辐射携带有关样品电气特性的重要信息。虽然该解决方案增加了一个额外的步骤并增加了科学家必须分析的数据量，但它消除了他们如何精确地将尖端对准样品的需要。这里的关键是因为太赫兹辐射的波长更长，所以更容易对齐。

　　研究人员很高兴看到接下来会出现什么新信息和该方法导致的发现，从而更好地了解用于生产蓝色LED技术的半导体。Mittleman目前正在制定使用蓝光分析研究人员以前无法分析的材料的计划。