Физики из США и Южной Кореи нашли способ значительно увеличить срок службы светодиодов на основе квантовых точек. Ученые выяснили, что упаковка квантовых точек из индия или цинка в полимерные капсулы позволяет продлить работу синих светодиодов примерно в 5 тыс. раз. Открытие может помочь повысить долговечность телевизоров и мониторов с такими дисплеями.
Как сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Массачусетского технологического института (MIT), исследователи изучили причины быстрого разрушения квантовых точек при работе светодиодов. Полученные данные могут помочь создать новые экраны и источники света с высокой яркостью, большой площадью и небольшой толщиной.
Квантовые точки представляют собой наночастицы с особыми свойствами, благодаря которым они могут поглощать энергию и испускать свет определенной длины волны. Из-за этого их рассматривают как перспективную основу для создания ярких и стабильных систем отображения информации и освещения.
Однако при практическом использовании такие структуры сталкиваются с проблемой быстрого износа под воздействием электрических импульсов. Особенно это касается синих светодиодов. Чтобы изучить причины повреждения, ученые разработали метод наблюдения за изменениями внутри отдельных слоев устройств во время их работы.
Исследование показало, что под действием электрического тока быстро разрушаются сразу несколько компонентов светодиодов: квантовые точки, органические слои рядом с ними, а также наночастицы оксида цинка и магния, которые участвуют в переносе электронов и положительно заряженных областей. При этом в процессе разрушения выделяются водород и кислород, источник которых пока остается неизвестным.
После этого ученые проверили, как изменится работа устройств при защите каждой квантовой точки тонким слоем прозрачного акрилового полимера. Эксперименты показали, что такая обработка увеличила срок службы красных светодиодов примерно в 8 раз, а синих — примерно в 5 тыс. раз.
Исследователи считают, что аналогичный подход можно применять и для других источников света на основе квантовых точек. Это может расширить использование такой технологии в производстве долговечных дисплеев, телевизоров и новых видов осветительных устройств.
