Фізики зі США та Південної Кореї зробили важливе відкриття. Вони з’ясували, що акрилова оболонка навколо квантових точок на основі індію чи цинку подовжує роботу синіх світлодіодів приблизно у п’ять тисяч разів. Це здатне різко збільшити термін служби дисплеїв та телевізорів на квантових точках, повідомляє пресслужба Массачусетського технологічного інституту (MIT).
Квантові точки — це особливі наночастинки, розмір, структуру та форму яких підібрано так, що вони поводяться як штучний атом. Про це, зокрема, розповів нобелівський лауреат Мунгі Бавенді. Подібно до атома, такі частинки поглинають енергію та випромінюють її у вигляді світла на певних довжинах хвиль. Саме ця властивість теоретично дає змогу створювати на їхній основі дуже яскраві та стабільні джерела світла й системи виведення зображення.
На практиці цьому заважає швидка деградація квантових точок під час взаємодії з електричними імпульсами. Особливо гостро проблема стоїть для синіх світлодіодів. Причини такого руйнування досі лишалися нез’ясованими. Тому професор MIT Володимир Булович разом із колегами розробив підхід, який дає змогу стежити за змінами в структурі кожного шару світлодіода просто під час роботи.
Проведені вимірювання показали, що проходження струму швидко руйнує три прошарки. Йдеться про самі квантові точки, а також сусідні шари з органічних молекул і наночастинок оксиду цинку та магнію. Ці шари відповідають за транспорт електронів і «дірок» — областей із частково позитивним зарядом. Руйнування супроводжувало вивільнення водню та кисню з поки що невідомого джерела.
Підписуйтесь на Mediasat у Telegram: тут найцікавіші новини ТБ та телекому
Це спостереження спонукало дослідників перевірити, що станеться, якщо огорнути кожну квантову точку тонкою оболонкою з прозорого акрилового полімеру. Саме такий захист і забезпечив зростання довговічності синіх світлодіодів у тисячі разів.
За словами Володимира Буловича, розуміння процесів усередині квантових точок під час роботи дасть змогу усунути перешкоди для комерціалізації дисплеїв на їхній основі. Крім того, ці відомості відкривають шлях до створення принципово нових світлодіодів. Такі джерела вироблятимуть дуже чисте світло, а водночас матимуть велику площу та надмалу товщину. Відтак з’явиться можливість створити не лише нові екрани, а й нові світильники.
Науковці припускають, що подібним способом можна підвищити довговічність й інших джерел світла на квантових точках. Це, своєю чергою, помітно розширить сферу їхнього практичного застосування.
Над якістю зображення працюють і в інших лабораторіях. Так, раніше дослідники з Кіотського університету синтезували органічну молекулу, яка звужує спектр світла в OLED-структурах і наближає його до граничної чистоти кольору.
