Физики из США и Южной Кореи сделали важное открытие. Они выяснили, что акриловая оболочка вокруг квантовых точек на основе индия или цинка продлевает срок службы синих светодиодов примерно в пять тысяч раз. Это может резко увеличить срок службы дисплеев и телевизоров на основе квантовых точек, сообщает пресс-служба Массачусетского технологического института (MIT).
Квантовые точки — это особые наночастицы, размер, структура и форма которых подобраны таким образом, что они ведут себя как искусственный атом. Об этом, в частности, рассказал нобелевский лауреат Мунги Бавенди. Подобно атому, такие частицы поглощают энергию и излучают её в виде света на определённых длинах волн. Именно это свойство теоретически позволяет создавать на их основе очень яркие и стабильные источники света и системы вывода изображения.
На практике этому мешает быстрая деградация квантовых точек при взаимодействии с электрическими импульсами. Особенно остро эта проблема стоит для синих светодиодов. Причины такого разрушения до сих пор оставались невыясненными. Поэтому профессор MIT Владимир Булович вместе с коллегами разработал подход, позволяющий отслеживать изменения в структуре каждого слоя светодиода прямо во время работы.
Проведённые измерения показали, что прохождение тока быстро разрушает три слоя. Речь идёт о самих квантовых точках, а также о соседних слоях из органических молекул и наночастиц оксида цинка и магния. Эти слои отвечают за перенос электронов и «дырок» — областей с частично положительным зарядом. Разрушение сопровождалось выделением водорода и кислорода из пока неизвестного источника.
Подписывайтесь на Mediasat в Telegram: здесь самые интересные новости из мира технологий
Это наблюдение побудило исследователей проверить, что произойдет, если обернуть каждую квантовую точку тонкой оболочкой из прозрачного акрилового полимера. Именно такая защита и обеспечила увеличение срока службы синих светодиодов в тысячу раз.
По словам Владимира Буловича, понимание процессов, происходящих внутри квантовых точек во время работы, позволит устранить препятствия для коммерциализации дисплеев на их основе. Кроме того, эти данные открывают путь к созданию принципиально новых светодиодов. Такие источники будут излучать очень чистый свет, а при этом иметь большую площадь и сверхмалую толщину. Таким образом, появится возможность создать не только новые экраны, но и новые светильники.
Учёные предполагают, что подобным образом можно повысить долговечность и других источников света на основе квантовых точек. Это, в свою очередь, значительно расширит сферу их практического применения.
Над качеством изображения работают и в других лабораториях. Так, ранее исследователи из Киотского университета синтезировали органическую молекулу, которая сужает спектр света в OLED-структурах и приближает его к предельной чистоте цвета.
