Найдена причина низкой яркости квантовых точек
Квантовые точки могут в разы увеличить четкость изображения современных дисплеев. Но они сильно нагреваются, если пытаться повысить яркость их излучения. Теперь физики выяснили, почему это происходит
Квантовые точки представляют собой наночастицы, способные генерировать свет с различными длинами волн под действием внешнего излучения. Эти наноструктуры уже нашли применение в экранах QLED — новой технологии дисплеев с высокой четкостью и яркостью изображения. Однако у таких устройств есть существенный минус: при увеличении яркости они сильно нагревается, что влияет на рабочие характеристики.
В новой работе исследователи предложили метод, при помощи которого можно заставить квантовые точки излучать более яркий свет без выделения лишнего тепла. Для этого физики сначала наблюдали при помощи специальной «электронной камеры», как квантовые точки превращают падающее на них лазерное излучение с высокой энергией в электромагнитные колебания в видимом спектре.
Эксперименты показали, что входящий высокоэнергетический лазерный луч выбивает электроны из атомов наночастицы, а образовавшиеся после этого дырки — пустые области с положительными зарядами, которые могут свободно перемещаться по материалу, — попадают в ловушку на поверхности точки, и начинают генерировать паразитное тепло при дальнейшем облучении.
Кроме того, электроны и дырки могут рекомбинировать таким образом, что в окружающую среду выделяется дополнительная тепловая энергия. Это усиливает колебания атомов точки и деформирует ее кристаллическую структуру, из-за чего требуется еще больше энергии для увеличения яркости генерируемого наночастицей излучения. Пока что исследователи обрабатывают результаты экспериментов и пытаются найти способы предотвращения миграции дырок и, следовательно, увеличения эффективности квантовых точек.
Статья об открытии опубликована в журнале Nature Communications.
