Прорив у виробництві дисплеїв на квантових точках

Тепер створення високоякісних дисплеїв на квантових точках стало більш практичним.

Квантові точки, світловипромінюючі наночастинки з напівпровідникових матеріалів, були винайдені ще в 1980-х роках. Однак, в силу ряду причин цей винахід так і не дісталося до масового застосування, вся справа полягає в тому, що ці квантові точки повинні бути обложені і рівномірно розподілені на площі підстави майбутнього дисплея. І до останнього часу в розпорядженні людей не було жодного підходящого методу для того, щоб зробити все це з високою роздільною здатністю, з високою точністю і в масштабах масового виробництва.

Дослідники з корейського Інституту науки і техніки (Korea Institute of Science and Technology, KIST).Група, очолювана Джун-Сух Паком (Joon-Suh Park), розробила технологію, яка є комбінацією двох поширених технологій, фотолітографії, яка дозволяє осадити квантові точки на поверхню з високою точністю за допомогою світла, і пошаровим послідовного складання, яке дозволяє рівномірно розподілити квантові точки по поверхні і за обсягом за рахунок використання електричного заряду.

“Наша робота забезпечує досить просту технологію нанесення і розподілу квантових точок, яка сумісна з традиційними методами виготовлення напівпровідникових приладів. і це допоможе нам зламати бар’єр, що перешкоджає масовому виробництву пристроїв на квантових точках” – розповідає Джун-Сух Пак, – “Оскільки квантові точки стійкіші по відношенню до вологи і кисню в порівнянні з нинішніми органічними напівпровідниковими матеріалами, наша технологія зможе забезпечити виробництво дуже широкого ряду різноманітних пристроїв, включаючи високоякісні дисплеї, фотодатчики, сонячні батареї і т.п . “.

В даний час вже існує кілька методів нанесення і рівномірного розподілу квантових точок по поверхні.Однак, квантові точки є найголовнішою проблемою в силу їх незвичайних властивостей. Наприклад, через їх відносно великої маси неможливо використовувати технологію термовакуумного напилення, а їх супергідрофобні властивості не дають їм утриматися на заданому місці в разі контакту з органічними хімікатами, що використовуються в стандартній літографії.

Для того, щоб мати можливість використовувати фотолітографію, не пошкоджуючи самі квантові точки, дослідники одягнули їх в захисне покриття, що перешкоджає контакту напівпровідникового матеріалу з органічним розчинником. Крім цього, на підставу був поданий електричний потенціал відповідної полярності, який утримував квантові точки на поверхні за допомогою сил електростатичного природи.

В якості демонстрації можливостей нової технології, дослідники використовували червоні, зелені, фіолетові і жовті квантові точки, за допомогою яких на поверхні 10- сантиметрового підстави було завдано постер “Marilyn Monroe 1967”. Такий розмір підстави вже можна вважати досить великим для дисплеїв QD-LED, але в майбутньому вчені планують поліпшити розроблені ними технології, завдяки чому виробництво дисплеїв на квантових точках стане ще дешевшим, а самі дисплеї – більш високоякісними.