درخشان‌تر و کارآمدتر شدن led‌های نقطه کوانتومی

[سمندون 19,437]

در حالیکه دیودهای نورگسیل ساخته شده از نقطه کوانتومی (QLED) از مواد آلی ساخته نمی‌شوند، ولی خیلی از مزایای مربوط به LED‌های آلی (OLED) را دارا هستند.

به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از نانو، ولی عملکرد آنها علی‌رغم پیشرفت‌های انجام شده کمتر از OLED‌ها می‌باشد. اکنون در یک مطالعه جدید، گروهی از پژوهشگران از دانشگاه ملی سئول QLED‌هایی با کارآیی بهبود یافته و درخشندگی بی‌سابقه طراحی کرده و ساخته‌اند که با بهترین OLED‌های فلورسانس امروزی مطابقت دارند.

QLED‌های قرمز، سبز، و آبی با ولتاژهای اعمال شده در گوشه چپ بالا. QLED سبز دارای درخشندگی برابر با 218000 شمع بر متر مربع است که بیش از سه برابر درخشنده‌تر از بهترین QLED‌های قبلی است.

 

همان‌طور که این پژوهشگران در مطالعه خود توضیح می‌دهند کلید بهبود درخشندگی و کارآیی این QLED‌ها به بهبود تزریق الکترون‌ها و حفره‌های حامل جریان به درون نقاط کوانتومی مربوط می‌شود. هرچه الکترودها کارآیی بیشتری در تزریق الکترون‌ها و حفره‌ها به درون نقاط کوانتومی داشته باشند، کارآیی گسیل نور افزاره بیشتر می‌شود. معمولا آند از اکسید قلع ایندیوم ساخته می‌شود که شفافیت آن اجازه گریز نور را می‌دهد. ولی در اینجا با کمک نانوذرات اکسید روی بعنوان لایه انتقال الکترونی که عمل تزریق حامل بار را با کارآیی بسیار بیشتری نسبت به قبل انجام می‌دهند، این پژوهشگران توانستند از اکسید قلع ایندیوم یک کاتد بسازند و این افزاره را وارونه کنند.

 

چانگ هی لی از دانشگاه ملی سئول گفت: "مهمترین علت کارآیی پایین QLED‌ها به تزریق ضعیف حفره‌ها بدرون نقاط کوانتومی (QD) از آند و لایه انتقال حفره‌ای همسایه بر می‌گردد که ناشی از سد عظیم انرژی پتانسیل می‌باشد."

 

با الگودهی نقاط کوانتومی در اندازه‌های مختلف روی لایه‌ای از نانوذرات اکسید روی، این مهندسان می‌توانند QLED‌هایی با سه رنگ مختلف بسازند: قرمز، سبز، و آبی. در حالیکه سطح درخشندگی QLED‌های قبلی در بازه 10000 شمع بر متر مربع است، QLED قرمز جدید درخشندگی 23000 cd/m² و QLED سبز مقدار قابل ذکر -218000 cd/m² که بیشترین مقدار برای QLED‌ها در مقایسه با بهترین OLED‌های امروزی است - را نشان دادند. QLED آبی درخشندگی پایین 2000 cd/m² دارد ولی عملکرد پایین رنگ آبی یکی از بزرگ‌ترین معایب هم برای QLED‌ها و هم OLED‌ها است.

 

این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌‌ی Nano Letters منتشر کرده‌اند.