Udvikling af Cd-fri kvantepunktsynteseteknologi

Prof. Jong-Soo Lee og hans forskerhold fra Institut for Energividenskab og Teknik, DGIST, udviklet en grøn-emitterende Cd-fri kvantepunktsynteseteknologi med høj farvegengivelseshastighed. Det nyudviklede quantum dot materiale forventes at blive brugt i forskellige fotoelektriske enheder, inklusive næste generations skærme såsom AR/VR.

Kvanteprikker (QD'er) er halvledernanopartikler i nanostørrelse, der er så små som ti tusindedel af størrelsen af ​​et menneskehår. I særdeleshed, den har en høj farvegengivelse og gengiver naturlige farver, hvilket gør den velegnet til dens anvendelse i højt dynamisk område (HDR), som bruges i ultra-high definition-skærme. I øvrigt, materialet har højere farverenhed og fotostabilitet end andre selvlysende materialer, fremstår som det nye materiale til forskellige fotoelektriske enheder, herunder næste generations skærme.

Farvegengivelsen af ​​QD'er forbedres, efterhånden som den fulde bredde ved halvmaksimum (FWHM) af den lysemitterende bølgelængde af QD bliver mindre. I øvrigt, før udviklingen af ​​den foreslåede teknologi, den tekniske grænse for FWHM af fotoluminescerende (PL) toppe for de grønt-emitterende Cd-fri QD'er var 35 nm.

Prof. Jong-Soo Lee og hans team brugte en opvarmningsproces til at optimere syntesen af ​​InP-baserede QD'er, og anvendte zinkchlorid (ZnCl2) og octanol (1-Octanol) til stabilisering af QD-overflade og det lykkedes at reducere FWHM for QD PL-toppe til mindre end 33 nm.

Ud over at opnå 80 % kvanteeffektivitet (QE), det lykkedes for forskerholdet også at sikre samme stabilitetsniveau som de eksisterende QD'er, som hjalp med at løse problemet med tab af kvanteeffektivitet og reduktion i stabilisering.

Prof. Lee sagde, "Undersøgelsen viste, at Cd-fri kvanteprikker kan have FWHM af PL-toppe mindre end 30nm, som var kendt som den tekniske grænse før introduktionen af ​​den foreslåede teknologi. Gennem opfølgende undersøgelser, vi håber at udvikle miljøvenlige QD'er med FWHM af PL-toppe mindre end 30 nm samt QE tæt på 100%, og dermed bidrage til næste generations displays og relaterede industrier."

I mellemtiden, forskningen blev støttet af Mid-career Researchers Support Project finansieret af National Research Foundation of Korea og af forskerholdet fra Hyper-connected Future Device Valleytronics, Pre-CoE-projekt, DGIST. Værket blev udgivet i Materialernes kemi .