Kvant nuqta materiali va uni qadoqlash usuli
Dec 11, 2021
Kvant nuqtalari nanomaterialning yangi turi bo'lib, diametri 2 dan 20 nanometrgacha bo'lgan, odatda sharsimon yoki kvazsferikdir. Maxsus o'lcham oralig'i tufayli u makroskopik materiallardan farqli o'laroq, yuqori ishlashga ega. Kvant nuqtalarining eng muhim optik xarakteristikasi shundaki, ularning emissiya spektri o'lchamlarini o'zgartirib, butun ko'rinadigan yorug'lik mintaqasini qamrab olishi mumkin. Bundan tashqari, keng qo'zg'alish spektri, tor emissiya spektri, katta Stokes siljishi, uzoq floresans muddati va yaxshi biomoslashuv kabi ko'plab afzalliklar kvant nuqtalarini luminesans sohasidagi tadqiqot nuqtasiga aylantirdi.
Kvant nuqtali lyuminestsent materiallarning ko'p turlari mavjud. CdSe bilan ifodalangan ikkinchidan Ⅵ kvant nuqtalari eng qadimgi tadqiqot va eng etuk texnologiya bo'lib, ular hozirda eng ko'p ishlatiladigan materiallardir. Ushbu turdagi materiallarning yarim tepalik kengligi 30 dan 50 nm gacha. Nozik sintez sharoitlari va tuzilishi nazorati ostida yarim tepalik kengligi 30 nm dan kam bo'lishi mumkin. Shu bilan birga, materialning floresan miqdori.
Kvant rentabelligi ham asta-sekin o'sib bormoqda va u 100% ga yaqin. Biroq, ushbu turdagi materiallarning rivojlanishini cheklaydigan eng muhim omil - bu Cd elementining mavjudligi. CDsiz kvant nuqta materiallari orasida InP bilan ifodalangan III ~ V guruh kvant nuqtalarining rivojlanishi nisbatan etuk va floresan kvant rentabelligi biroz pastroq, odatda taxminan 70%, InP kvant nuqtalari jihatidan CdSe kvant nuqtalaridan ancha kengroq. luminesans cho'qqisining yarim qiymati kengligining. Yadro qobig'i tuzilgan yashil InP / ZnS kvant nuqtalarining yarim qiymati kengligi 40 ~ 50 nm, qizil InP / ZnS kvant nuqtalari Nuqta ~ 55 nm va ishlashni yaxshilash kerak. Bundan tashqari, so'nggi ikki yil ichida paydo bo'lgan ABX3 tipidagi perovskit kvant nuqta materiali diqqatni tortdi. Materialning emissiya to'lqin uzunligi ko'rinadigan yorug'lik hududida yadro-qobiq strukturasini qoplamasdan osongina sozlanishi mumkin. Optimallashtirishdan so'ng, materialning floresan kvant rentabelligi 90% dan oshdi va yarim tepalik kengligi simulyatsiya bilan hisoblangan ~ 15nm ga teng, Kvant nuqtali lyuminestsent materialdan foydalangan holda displey qurilmasining rangli gamut qiymati 140% ga yetishi mumkin. NTSC, katta dastur salohiyatini ko'rsatadi. Ushbu materiallar yorug'lik chiqaradigan qurilmalarda ikki shaklda qo'llanilishi mumkin: biri ularni GaN-asosidagi LEDlarda yorug'lik konvertatsiyasi qatlami sifatida ishlatishdir, ular ko'k nurni samarali o'zlashtiradi va to'lqin uzunligi ko'rinadigan joyda aniq sozlanishi mumkin bo'lgan turli rangdagi yorug'lik chiqaradi. yorug'lik diapazoni, ya'ni hozirgi nodir yerlarni almashtirish. fosforlar; Ikkinchisi, kvant nuqtali materiallarning elektrolyuminesans xususiyatlaridan ularni yorug'lik chiqarish uchun nozik plyonkali elektrodlar orasiga qo'yishdir.
Kvant nuqtalari yorug'lik sohasida qo'llaniladi, ular ma'lum bir tarmoqli ichida har qanday to'lqin uzunligi spektrini olishlari mumkin va chiqarilgan yorug'likning yarmi kengligi 20 nm dan past bo'ladi, shuning uchun u yanada to'yingan yorug'lik rangini taqdim etishi mumkin. Materiallar yuqori rang tozaligi, sozlanishi luminesans rangi, tor emissiya spektri va yuqori floresan kvant rentabelligi xususiyatlariga ega va LCD yorug'likdagi spektral komponentlarni optimallashtirishi, suyuq kristall displeyning rang ifodasini yaxshilashi va rang gamutini sezilarli darajada oshirishi mumkin. displey qurilmasi.
Kvant nuqtalarining qadoqlanishi asosan quyidagi uch turga bo'linadi:
1) Chip paketi turi (chipda). Ushbu strukturada kvant nuqtali lyuminestsent material an'anaviy fosfor materialining o'rnini bosadi va yorug'likda ishlatiladigan kvant nuqtalari uchun asosiy qadoqlash usuli bo'lgan ko'k rangli LED bilan qoplangan. Ushbu usul orqa yorug'lik displeyiga qo'llaniladi, shuningdek, orqa yorug'lik modulining o'lchamiga ko'ra, yamoqning olingan oq yorug'lik LED-ni LED yorug'lik paneliga payvandlash kerak. Ushbu strukturaning afzalligi shundaki, kvant nuqtali lyuminestsent material miqdori juda kichik, bu esa xarajatlarni kamaytiradi. Biroq, bu struktura kvant nuqta materialining barqarorligiga juda yuqori talablarga ega.
2) Optik plyonkali integratsiya turi (yuzada). Ushbu struktura asosan orqa yoritish uchun javob beradi. Kvant nuqtali lyuminestsent materialdan tayyorlangan optik plyonka orqa yorug'lik moduliga masofaviy qadoqlash shaklida qo'llaniladi va kvant nuqtali materialdan tayyorlangan optik plyonka to'g'ridan-to'g'ri yorug'lik modulidagi yorug'lik o'tkazgich plitasining tepasida joylashgan. Ushbu tuzilmada kvant nuqtali optik plyonkaning keng maydonli tayyorlash narxi uning keng ko'lamli qo'llanilishini cheklaydigan muhim sabablardan biridir.
3) Yon trubka paketi turi (chetda). Bu yuqoridagi ikki tuzilma o'rtasidagi kelishuvdir. Birinchidan, kvant nuqta materiali uzun chiziqqa qadoqlanadi, so'ngra ko'k LED yorug'lik paneli va yorug'lik yo'riqnomasi plastinkasining yon tomoniga joylashtiriladi. Bir tomondan, u ko'k LEDning termal nurlanishini va yorug'lik nurlanishini kvant nuqtalariga kamaytirishi mumkin. Boshqa tomondan, lyuminestsent materiallarning ta'siri, shuningdek, amaliy dasturlarda kvant nuqtali lyuminestsent materiallarning sarfini kamaytirishi mumkin.