تولید نمایشگرهای نانویی با قابلیت نور بیشتر و گرمای کمتر

دانشمندان چینی موفق به ساخت دیودهای ساطع‌کننده نور نقاط کوانتومی با روشنایی بالا، پایداری مطلوب و ولتاژ عملیاتی کم شدند که گرمای کمتری نیز تولید می‌کنند.

کد خبر: ۷۷۸۹۹۱

تاریخ: ۱۱ بهمن ۱۴۰۳ - ۱۱:۳۰

به گزارش روز پنجشنبه گروه علمی ایران اکونومیست از ستاد فناوری نانو، دیودهای ساطع‌کننده نور نقاط کوانتومی به‌عنوان گزینه‌های رقابتی در بازار برای کاربردهای بخش نمایشگر و روشنایی، ظرفیت‌های بالایی دارند. دانشمندان چینی که موفق به ساخت دیودهای ساطع‌کننده نور نقاط کوانتومی با روشنایی بالا شده‌اند به‌دلیل استفاده از نقاط هسته/ پوسته (CdZnSe/ZnSeS)حاصل شده است که به‌طور موثر ناهمواری انرژی در رابط بین نقاط کوانتومی و لایه انتقال حفره را کاهش می‌دهند. این فناوری مسیری کارآمد برای کاهش تولید گرما و بهبود پایداری عملیاتی دستگاه‌های فوتوالکترونیک فراهم می‌کند.

دیودهای ساطع‌کننده نور کوانتومی مبتنی بر نقاط کوانتومی موجود در فاز محلول به‌دلیل مزایایی جالبی مانند طول‌موج‌های قابل تنظیم، بازده کوانتومی بالا و خلوص رنگ عالی، توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. این نمایشگر کوانتومی در مقایسه با منابع نور تابشی حرارتی، گرمای بسیار کمتری تولید می‌کنند. با این حال، چشم‌انداز انرژی کمتر از میزان بهینه در این نمایشگرها و رسانش گرمایی پایین مواد در آنها می‌تواند منجر به تجمع اجتناب‌ناپذیر گرما، به‌ویژه در مناطقی با روشنایی بالا شود که این امر کاهش بازده دستگاه و کاهش طول عمر عملیاتی را در پی دارد.

در مقاله‌ای که در مجله علوم و کاربردهای نور Light Science & Applications منتشر شده است، تیمی از دانشمندان به رهبری پروفسور هوآبین شِن از آزمایشگاه کلیدی مواد عملکردی چین و مرکز تحقیقات مهندسی مشترک ملی فناوری‌های نمایشگر و روشنایی با بازده بالا در دانشگاه هِنان، کایفنگ، چین، نقاط کوانتومی تمام‌آلیاژی هسته/ پوسته را توسعه داده‌اند. این نقاط کوانتومی باعث کاهش انحطاط نوار ظرفیت و تسهیل تزریق حفره و نوترکیبی تابشی اگزیتون‌ها می‌شوند. این نمایشگرهای کوانتومی مبتنی بر هسته ولتاژ کم‌تری داشته و بازده کوانتومی خارجی (EQE) بیش از ۲۵ درصد را نشان می‌دهند. همچنین، این دستگاه‌ها محدوده روشنایی گسترده‌ای بین ۲۰۰ تا ۳۰ هزار کاندلا بر متر مربع دارند. علاوه بر این، طول عمر عملیاتی این دستگاه‌ها در روشنایی یک‌هزار کاندلا بر متر مربع بیش از ۷۰ هزار ساعت است که به‌دلیل کاهش قابل توجه تولید گرمای ژول محقق شده است.

نمایشگرهای کوانتومی مبتنی بر هسته غلظت الکترونی بالا و ولتاژ پایین‌تری دارند که منجر به کاهش تولید گرمای ژول می‌شود. این ویژگی‌ها به‌طور قابل توجهی کاهش بازده را مهار کرده و روشنایی بی‌سابقه‌ای در ولتاژ پایین برای دستگاه‌های مبتنی بر هسته را فراهم می‌کنند. این نتایج بهترین مقادیر گزارش‌شده برای نمایشگرهای کوانتومی متعارف تا به امروز است.

دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که این راهبرد می‌تواند پیشرفت‌های چشمگیری در نمایشگرهای کوانتومی آبی و سبز و سایر دستگاه‌های فوتوالکترونیک نیز ایجاد کند.

بیشتر بخوانید

تولید و عرضه نقاط کوانتومی به همت یک شرکت دانش‌بنیان ایرانی

اختراع پلیمر نوری که نسل بعدی نمایشگر تلویزیون و رایانه را متحول می‌سازد