We demonstrate near-field fluorescence excitation and imaging with a quantum dot (QD) light emitting diode (QDLED) integrated at the tip of a scanning probe. The tip-embedded QDLED is employed in a near-field scanning optical microscopy setup to directly excite a secondary colloidal QD sample. Electrically pumped QDs enable multi-color, self-illuminating probes with no conventional optics needed for light coupling. Monolayer QDs stamped at the very tip of a micromachined silicon probe facilitates precise position control of the ultra-thin (10–15 nm) light source. Sensitivity of fluorescence intensity to the QDLED–QD sample distance was measured down to 50 nm order, demonstrating spatially resolved imaging.

1.
J. L.
Brédas
,
D.
Beljonne
,
V.
Coropceanu
, and
J.
Cornil
,
Chem. Rev.
104
,
4971
(
2004
).
2.
D. M.
Eisele
,
J.
Knoester
,
S.
Kirstein
,
J. P.
Rabe
, and
D. A.
Vanden Bout
,
Nature Nanotechnol.
4
,
658
(
2009
).
3.
T.
Ha
,
T.
Enderle
,
D. F.
Ogletree
,
D. S.
Chemla
,
P. R.
Selvin
, and
S.
Weiss
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
93
,
6264
(
1996
).
4.
D. A.
Higgins
and
P. F.
Barbara
,
J. Phys. Chem.
99
,
3
(
1995
).
5.
A.
Hartschuh
,
E. J.
Sánchez
,
X. S.
Xie
, and
L.
Novotny
,
Phys. Rev. Lett.
90
,
095503
(
2003
).
6.
I. L.
Medintz
,
A. R.
Clapp
,
H.
Mattoussi
,
E. R.
Goldman
,
B.
Fisher
, and
J. M.
Mauro
,
Nature Mater.
2
,
630
(
2003
).
7.
S.
Hohng
and
T.
Ha
,
Chem. Phys. Chem.
6
,
956
(
2005
).
8.
J. A.
Kloepfer
,
N.
Cohen
, and
J. L.
Nadeau
,
J. Phys. Chem. B
108
,
17042
(
2004
).
9.
E.
Betzig
,
J. K.
Trautman
,
T. D.
Harris
,
J. S.
Weiner
, and
R. L.
Kostelak
,
Science
251
,
1468
(
1991
).
10.
Y.
Sonnefraud
,
N.
Chevalier
,
J. F.
Motte
,
S.
Huant
,
P.
Reiss
,
J.
Bleuse
,
F.
Chandezon
,
M. T.
Burnett
,
W.
Ding
, and
S. A.
Maier
,
Opt Express
14
,
10596
(
2006
).
11.
S. A.
Vickery
and
R. C.
Dunn
,
J. Microsc.
202
,
408
412
(
2001
).
12.
J.
Michaelis
,
C.
Hettich
,
J.
Mlynek
, and
V.
Sandoghdar
,
Nature
405
,
325
(
2000
).
13.
A.
Cuche
,
A.
Drezet
,
Y.
Sonnefraud
,
O.
Faklaris
,
F.
Treussart
,
J. F.
Roch
, and
S.
Huant
,
Opt Express
17
,
19969
(
2009
).
14.
K. H.
An
,
B.
O’Connor
,
K. P.
Pipe
,
Y.
Zhao
, and
M.
Shtein
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
033311
(
2008
).
15.
Y.
Wang
,
W.
Srituravanich
,
C.
Sun
, and
X.
Zhang
,
Nano lett.
8
,
3041
(
2008
).
16.
H.
Ai
,
K. L.
Hazelwood
,
M. W.
Davidson
, and
R. E.
Campbell
,
Nat. Methods
5
,
401
(
2008
).
17.
W. C. W.
Chan
and
S.
Nie
,
Science
281
,
2016
(
1998
).
18.
S.
Heisig
,
O.
Rudow
, and
E.
Oesterschulzea
,
Appl. Phys. Lett.
77
,
1071
1073
(
2000
).
19.
K.
Hoshino
,
L. J.
Rozanski
,
D. A.
Vanden Bout
, and
X.
Zhang
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
131106
(
2008
).
20.
J. W.
Kingsley
,
S. K.
Ray
,
A. M.
Adawi
,
G. J.
Leggett
, and
D. G.
Lidzey
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
213103
(
2008
).
21.
V. L.
Colvin
,
M. C.
Schlamp
, and
A. P.
Alivisatos
,
Nature
370
,
354
(
1994
).
22.
S.
Coe
,
K. W.
Woo
,
M. G.
Bawendi
, and
V.
Bulovic
,
Nature
420
,
800
(
2002
).
23.
J. M.
Caruge
,
J. E.
Halpert
,
V.
Wood
,
V.
Bulovic
, and
M. G.
Bawendi
,
Nature Photon.
2
,
247
(
2008
).
24.
K. S.
Cho
,
E. K.
Lee
,
W. J.
Joo
,
E.
Jang
,
T. H.
Kim
,
S. J.
Lee
,
S. J.
Kwon
,
J. Y.
Han
,
B. K.
Kim
,
B. L.
Choi
, and
J. M.
Kim
,
Nature Photon.
3
,
341
(
2009
).
25.
A.
Gopal
,
K.
Hoshino
,
S.
Kim
, and
X.
Zhang
,
Nanotechnology
20
,
235201
(
2009
).
26.
A.
Gopal
,
K.
Hoshino
, and
X.
Zhang
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
131109
(
2010
).
27.
V.
Wood
,
M. J.
Panzer
,
J.
Chen
,
M. S.
Bradley
,
J. E.
Halpert
,
M. G.
Bawendi
, and
V.
Bulović
,
Adv. Mater.
21
,
2151
2155
(
2009
).
28.
C. R.
Kagan
,
C. B.
Murray
, and
M. G.
Bawendi
,
Phys. Rev. B
54
,
8633
(
1996
).
29.
S. A.
Crooker
,
J. A.
Hollingsworth
,
S.
Tretiak
, and
V. I.
Klimov
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
186802
(
2002
).
30.
M.
Achermann
,
M. A.
Petruska
,
D. D.
Koleske
,
M. H.
Crawford
, and
V. I.
Klimov
,
Nano Lett.
6
,
1396
(
2006
).
31.
D. L.
Klein
,
R.
Roth
,
A. K. L.
Lim
,
A. P.
Alivisatos
, and
P. L.
McEuen
,
Nature
389
,
699
(
1997
).
32.
H.
Huang
,
A.
Dorn
,
V.
Bulovic
, and
M. G.
Bawendi
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
023110
(
2007
).
33.
K.
Hoshino
,
T. C.
Turner
,
S.
Kim
,
A.
Gopal
, and
X.
Zhang
,
Langmuir
24
,
13804
(
2008
).
You do not currently have access to this content.