Открытие физиков поможет сделать долговечными телевизоры на базе квантовых точек
МОСКВА, 10 июля. /ТАСС/. Физики из США и Республики Корея выяснили, что упаковка квантовых точек на базе индия или цинка в полимерные капсулы позволяет продлить время работы синих светодиодов на их основе примерно в пять тысяч раз. Это позволит резко увеличить сроки работы дисплеев мониторов и телевизоров на базе квантовых точек, сообщила пресс-служба Массачусетского технологического института (MIT).
"Понимание того, что и как меняется внутри квантовых точек в процессе их работы, позволит нам исправить все те проблемы, которые мешают коммерциализации дисплеев на их основе. Данные сведения также позволят создать радикально новые светодиоды, которые будут вырабатывать очень чистый свет и при этом обладать большой площадью и сверхмалой толщиной. Это позволит создать и новые экраны, и новые светильники", - заявил профессор MIT Владимир Булович, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как объясняют физики , в том числе нобелевский лауреат Мунги Бавенди, квантовые точки представляют собой особые наночастицы, чьи размеры, структура и форма подобраны таким образом, что они ведут себя как искусственный атом. Как и атом, они способны поглощать энергию и излучать ее в виде частиц света на определенных длинах волн, что в теории позволяет использовать их для создания очень ярких и стабильных источников света и систем вывода изображений.
На практике этому часто мешает то, что при взаимодействиях с импульсами электричества квантовые точки быстро деградируют, что в особенности касается синих светодиодов. Причины этого не были до конца ясны, для раскрытия механизмов повреждения этих наноструктур профессор Булович и его коллеги разработали подход, который позволяет наблюдать за изменениями в структуре каждого слоя светодиода на базе квантовых точек в процессе их работы.
Проведенные учеными замеры показали, что пропускание тока через светодиоды приводит к быстрому разрушению трех прослоек - самих квантовых точек, а также соседних с ними слоев из органических молекул и наночастиц оксида цинка и магния, отвечающих за транспорт электронов и "дырок", областей с частично положительным зарядом. Деградация этих слоев сопровождалась высвобождением водорода и кислорода из пока неизвестного источника.
Данное наблюдение побудило физиков проверить, что произойдет, если упаковать каждую квантовую точку в тонкую прослойку из прозрачного акрилового полимера. Данный простой шаг, как показали последующие опыты, продлил время жизни красных светодиодов примерно в восемь раз, и в пять тысяч раз увеличил срок работы синих светодиодов. Схожим образом, как считают ученые, можно повысить долговечность других источников света на базе квантовых точек, что расширит их применение на практике.