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.
REFERENCES
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
).© 2012 American Institute of Physics.
2012
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.