Az új atomréteg vezérlésű kvantumpontos LED áttöri a kijelző technológia szűk keresztmetszetét
Wang Ligang kutatócsoportja, a Pekingi Egyetem Shenzhen Graduate School Új Anyagok Iskolája kutatócsoportja nemzetközi kutatóintézetekkel, például a Cambridge-i Egyetem Cavendish Laboratóriumával együttműködve áttörést ért el a kvantumpontos fénykibocsátó diódák területén. A kutatás innovatív módon az atomi réteg kvantumpontjainak szabályozásán alapuló fénykibocsátó dióda technológiai megoldást javasolt. A vonatkozó eredményeket a Science Advances folyóiratban publikálták, új megoldást kínálva az ultra-nagy felbontású megjelenítési technológia fejlesztésére.
A kutatócsoport kifejlesztett egy "poláris oldószerrel segített gyors párolgás szintézis technológiát (FEPS) ", hogy sikeresen készítsen különböző emissziós hullámhosszú kvantumpont anyagokat a perovszkit kvantumpontok atomi rétegeinek pontos szabályozásával. A kísérleti adatok azt mutatják, hogy ezzel a technológiával folyamatosan állítható 607-728 nm-es elektrolumineszcencia csúcs érhető el, külső kvantumhatásfoka 26,8%, színtisztaság félcsúcs szélessége pedig mindössze 29-43 nm, ami lényegesen jobb, mint a hagyományos ömlesztett kvázi-kétdimenziós perovskit anyagok 61 nm-e. Ennél is fontosabb, hogy a technológia az atomi réteg szintjén éri el a hullámhossz szabályozási pontosságot, a különböző sorozatú eszközök hullámhossz-különbsége kisebb, mint 1 nm, ami sokkal jobb, mint a hagyományos méretszabályozási technológia 40 nm-es ingadozása.
MAPbI3 perovszkit kvantumpont LED-ek különböző atomi rétegekkel
Ez a technológiai áttörés hatékonyan oldja meg a hagyományos kvantumpont-megjelenítők két fő műszaki problémáját: a méretszabályozást az atomi rétegek számának pontos szabályozásával helyettesítve elkerülhető az olyan tényezők hatása a lumineszcencia hullámhosszára, mint a prekurzorarány és a reakciókörülmények; a nem-halogenid rendszer kialakítását az optoelektronikai eszközökben előforduló vegyes halogenid perovszkit anyagok komponens-szegregációs problémájának sikeres elnyomására alkalmazták. A vivődinamikai vizsgálatok kimutatták, hogy a töltésátviteli mechanizmus domináns szerepet játszik az elektrolumineszcencia folyamatban. Ez a felfedezés fontos elméleti alapot nyújt a többsávos rendszerek energiaátviteli mechanizmusainak vizsgálatához.
Ez a műszaki megoldás jelentős előnyöket mutatott a megjelenítés terén: az általa készített kvantumpontos LED-es készülékek nemcsak kiváló színteljesítményt mutatnak, hanem áttörést jelentenek a munkastabilitásban is. A kísérleti adatok azt mutatják, hogy folyamatos munkakörülmények között a készülék továbbra is stabil lumineszcencia- és színteljesítményt tud fenntartani, megbízható anyagrendszert biztosítva az ultra-nagy felbontású kijelző technológia következő generációjához.
A kutatást egy közös kínai-brit tudományos kutatócsoport közösen fejezte be, és az Egyesült Királyság Királyi Társaságának Newton Nemzetközi Ösztöndíja, a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány és más intézmények közösen finanszírozták. A kutatási eredmények nemcsak a kvantumpont-megjelenítési technológiához nyújtanak új technikai utat, hanem új ötleteket is bővítenek a perovszkit anyagok optoelektronikai eszközök területén történő alkalmazásában.
Különböző atomi rétegszámú kvantumpont LED-ek teljesítménye