Квантовые точки, светоизлучающие наночастицы из полупроводниковых материалов, были изобретены еще в 1980-х годах. Однако, в силу ряда причин это изобретение так и не добралось до массового применения, все дело заключается в том, что эти квантовые точки должны быть осаждены и равномерно распределены на площади основания будущего дисплея. И до последнего времени в распоряжении людей не было ни одного подходящего метода для того, чтобы сделать все это с высокой разрешающей способностью, с высокой точностью и в масштабах массового производства.
Теперь создание высококачественных дисплеев на квантовых точках стало более практичным благодаря работе исследователей из корейского Института науки и техники (Korea Institute of Science and Technology, KIST). Группа, возглавляемая Джун-Сух Паком (Joon-Suh Park), разработала технологию, которая является комбинацией двух распространенных технологий, фотолитографии, которая позволяет осадить квантовые точки на поверхность с высокой точностью при помощи света, и послойной последовательной сборки, которая позволяет равномерно распределить квантовые точки по поверхности и по объему за счет использования электрического заряда.
«Наша работа обеспечивает достаточно простую технологию нанесения и распределения квантовых точек, которая совместима с традиционными методами изготовления полупроводниковых приборов. И это поможет нам сломать барьер, препятствующий массовому производству устройств на квантовых точках» — рассказывает Джун-Сух Пак, — «Поскольку квантовые точки более устойчивы по отношению к влаге и кислороду по сравнению с нынешними органическими полупроводниковыми материалами, наша технология сможет обеспечить производство очень широкого ряда разнообразных устройств, включая высококачественные дисплеи, фотодатчики, солнечные батареи и т.п.».
В настоящее время уже существует несколько методов нанесения и равномерного распределения квантовых точек по поверхности. Однако, квантовые точки являются самой главной проблемой в силу их необычных свойств. К примеру, из-за их относительно большой массы невозможно использовать технологию термовакуумного напыления, а их супергидрофобные свойства не дают им удержаться на заданном месте в случае контакта с органическими химикатами, используемыми в стандартной литографии.
Для того, чтобы иметь возможность использовать фотолитографию, не повреждая сами квантовые точки, исследователи облачили их в защитное покрытие, препятствующее контакту полупроводникового материала с органическим растворителем. Кроме этого, на основание был подан электрический потенциал соответствующей полярности, который удерживал квантовые точки на поверхности при помощи сил электростатической природы.
В качестве демонстрации возможностей новой технологии, исследователи использовали красные, зеленые, фиолетовые и желтые квантовые точки, при помощи которых на поверхности 10-сантиметрового основания был нанесен постер «Marilyn Monroe 1967». Такой размер основания уже можно считать достаточно крупным для дисплеев QD-LED, но в будущем ученые планируют улучшить разработанные ими технологии, благодаря чему производство дисплеев на квантовых точках станет еще более дешевым, а сами дисплеи — более высококачественными.
Источник:
