Американские исследователи показали, что для изготовления гибридных излучателей на органических квантовых точках, спектр излучения которых перекрывает весь видимый диапазон, может быть использована универсальная структура. Светодиоды были изготовлены из полупроводниковых кристаллов ZnCdS и ZnCdSe и могут найти широкое применение в производстве плоских цветных (RGB) дисплеев.

Гибридные излучатели на органических квантовых точках (QD-LEDs) дают чистые цвета и демонстрируют высокую надежность и эффективность, будучи достаточно дешевыми в изготовлении. Технология сборки изделий, включающих в себя наборы зеленых, красных и синих квантовых точек также универсальна и должна быть недорогой.

Д-р Полина Аникеева (Polina Anikeeva) и ее коллеги из Массачусеттского Технологического Института (Massachusetts Institute of Technology – MIT) используя коллоидные квантовые точки, изготовленные из полупроводниковых кристаллов ZnCdS и ZnCdSe, синтезированных по разным технологиям. Это меняет спектр их излучения, позволяя в комбинации перекрыть весь видимый диапазон. Результаты работы опубликованы в интернет-журнале Nano Letters (Electroluminescence from a Mixed Red−Green−Blue Colloidal Quantum Dot Monolayer.

Ученые смогли использовать те же самые органические подложки, которые, несмотря на существовавшие сомнения, оказались совместимы с каждым из использованных типов квантовых точек. Метод депонирования квантовых точек на поверхность подложки достаточно прост. На первой фазе исследователи использовали метод распыления в центрифуге для создания на поверхности эластомерного штампа равномерного монослоя квантовых точек. Во второй фазе технологии этот монослой впечатывается в структуру изделия.

Авторы отметили четырехкратное увеличение эффективности излучения для зеленого цвета и 30% увеличение эффективности оранжевого по сравнению с имеющимися данными. По их мнению этот результат удалось получить за счет улучшения эффективности передачи энергии от носителей (экситонов) в органической подложке к квантовым точкам. В то же самое время, проблема передачи экситонной энергии в случае синих квантовых точек, пока остается нерешенной, и требует поиска новых материалов подложек – эффективных доноров экситонов. Как предполагает Полина Аникеева, ключевое решение лежит в разработке соответствующих органических материалов со свободными электронными и дырочными носителями, обладающими широкой запрещенной зоной.

Евгений Биргер