As luces LED convertéronse nunha solución de iluminación omnipresente para casas e empresas, pero os LED tradicionais documentaron as súas deficiencias cando se trata de pantallas grandes e de alta resolución.Pantallas LEDuse altas tensións e un factor chamado eficiencia de conversión de enerxía interna é baixo, o que significa que o custo enerxético do funcionamento da pantalla é alto, a vida útil da pantalla non é longa e pode estar moi quente.
Nun artigo publicado en Nano Research, os investigadores describen como un avance tecnolóxico chamado puntos cuánticos podería abordar algúns destes desafíos.Os puntos cuánticos son pequenos cristais artificiais que actúan como semicondutores.Debido ao seu tamaño, teñen propiedades únicas que poden facelos útiles na tecnoloxía de visualización.
Xing Lin, profesor asistente de ciencia da información e enxeñería electrónica na Universidade de Zhejiang, dixo tradicionalPantalla LEDtiveron éxito en campos como a pantalla, a iluminación e as comunicacións ópticas.Non obstante, as técnicas utilizadas para obter materiais e dispositivos semicondutores de alta calidade son moi enerxéticas e custosas.Os puntos cuánticos coloidais ofrecen unha forma rendible de construír LED de alto rendemento utilizando técnicas de procesamento de solucións económicas e materiais de calidade química.Ademais, como materiais inorgánicos, os puntos cuánticos coloidais superan os semicondutores orgánicos emisores en termos de estabilidade operativa a longo prazo.
Todas as pantallas LED están compostas por varias capas.Unha das capas máis importantes é a capa emisiva, onde a enerxía eléctrica se transforma en luz colorida.Os investigadores utilizaron unha única capa de puntos cuánticos como capa de emisión.Normalmente, a capa de emisión de puntos cuánticos coloidais é a fonte de perda de tensión debido á mala condutividade dos sólidos de puntos cuánticos coloidais.Ao usar unha única capa de puntos cuánticos como capa emisora, os investigadores especulan que poderían reducir a tensión ao máximo para alimentar estas pantallas.
Outra característica dos puntos cuánticos que os fai ideais para LED é que poden fabricarse sen ningún defecto que afecte á súa eficiencia.Os puntos cuánticos pódense deseñar sen impurezas e defectos na superficie.Segundo Lin, o LED de punto cuántico (QLED) pode acadar eficiencias de conversión de enerxía interna case a unidade a densidades de corrente adecuadas para aplicacións de visualización e iluminación.Os LED convencionais baseados en semicondutores cultivados epitaxialmente presentan un gran descenso da eficiencia dentro do mesmo intervalo de densidade de corrente.É bo paraIndustria de pantallas LED.Esta diferenza deriva da natureza sen defectos dos puntos cuánticos de alta calidade.
Os investigadores sospeitan que o custo relativamente baixo de producir capas emisivas con puntos cuánticos e a capacidade de usar técnicas de enxeñería óptica para mellorar a eficiencia de extracción de luz do QLED podería mellorar de forma efectiva o LED tradicional usado na iluminación, pantallas e moito máis.Pero aínda quedan máis investigacións por facer, e os QLED actuais teñen algunhas deficiencias que deben superarse antes de que poidan ser amplamente adoptadas.
Segundo Lin, a investigación demostrou que se pode extraer enerxía térmica para mellorar a eficiencia da conversión de enerxía electro-óptica.Non obstante, o rendemento do dispositivo nesta fase dista moito de ser ideal no sentido de tensións de funcionamento relativamente altas e baixas densidades de corrente.Estas debilidades pódense superar buscando mellores materiais de transporte de carga e deseñando a interface entre o transporte de carga e as capas de puntos cuánticos.O obxectivo final, realizar dispositivos de refrixeración electroluminiscentes, debería estar baseado en QLED.
Hora de publicación: 21-09-2022