نقاط کوانتومی بهینه بدون فلزات سنگین

یک گروه در موسسه فناوری پیشرفته شرکت "سامسونگ" اعلام کرده‌اند که موفق به توسعه نقاط کوانتومی(QD) جدیدی برای استفاده در نمایشگرهای بزرگ شده‌اند که هم کارآمدتر هستند و هم فلزات سنگین ندارند.

این گروه در مقاله خود که در مجله Nature منتشر شده است کار و برنامه‌های خود را برای آینده شرح داده‌اند.

نقاط کوانتومی کریستال‌های نیمه هادی در مقیاس نانو هستند که به دلیل وجود عناصر مکانیکی کوانتومی، دارای خواص نوری و الکترونیکی منحصر به فرد هستند. دانشمندان از زمان توسعه آنها در دهه ۱۹۸۰ کاربردهای بسیاری را برای آنها در دستگاه‌های نوری پیدا کرده‌اند.

شفقی

کوانتوم دات(QD) یا نقاط کوانتومی، ذراتی نیمه‌رسانا با ابعاد چند نانومتر با خواص نوری و الکترونیکی ویژه هستند. در این ذرات، یک الکترون با تابش نور فرابنفش برانگیخته شده و به حالتی با انرژی بالاتر می‌رود و طی بازگشت به نوار ظرفیت از خود فوتون تابش می‌کند. نقاط کوانتومی دارای خواص منحصر به فردی مانند پایداری نوری بالاتر نسبت به فلورفورهای مرسوم، طول موج طیف تحریکی و نشری باریک و مجزا از هم، کوچک بودن(۲ تا ۸ نانومتر)، درخشانتر بودن و غیره هستند.

این نیمه رساناها امروزه استفاده‌های گوناگونی در صنعت دارند و از آنها در ساخت لامپ‌های ال‌ای‌دی، باتری‌های خورشیدی و غیره استفاده می‌گردد. در پزشکی نیز از نقاط کوانتومی برای طراحی و ساخت نانوزیست‌حسگرهای بسیار حساس و با پایداری نوری بالاتر نسبت به رنگ‌ریزه‌های مرسوم استفاده می‌شود.

غرب

اما متأسفانه دو مشکل بر سر راه این کشف وجود دارد که مانع از استفاده کامل از آنها شده است. اولین مورد این است که آنها بر پایه کادمیوم که یک فلز سنگین سمی است، بنا شده‌اند. دوم اینکه فسفرهای نقاط کوانتومی که در نمایشگرها مورد استفاده قرار می‌گیرند، خودتاب(دارای قابلیت تابش از خود) نیستند، به این معنی که آنها باید با دیودهای تابشگر QD جایگزین شوند تا از این طریق بتوانند کارآمد باشند.