Prof. Jong-Soo Lee en zijn onderzoeksteam van de afdeling Energy Science &Engineering, DGIST, ontwikkelde een groen-emitterende cd-vrije quantum dot-synthesetechnologie met een hoge kleurreproductiesnelheid. Het nieuw ontwikkelde quantum dot-materiaal zal naar verwachting worden gebruikt in verschillende foto-elektrische apparaten, inclusief displays van de volgende generatie, zoals AR/VR.

Quantum dots (QD's) zijn halfgeleider nanodeeltjes van nanoformaat die zo klein zijn als tienduizendste van de grootte van een mensenhaar. Vooral, het heeft een hoge kleurweergave en reproduceert natuurlijke kleuren, waardoor het geschikt is voor toepassing in hoog dynamisch bereik (HDR), die wordt gebruikt in displays met ultrahoge definitie. Bovendien, het materiaal heeft een hogere kleurzuiverheid en fotostabiliteit dan andere lichtgevende materialen, in opkomst als het nieuwe materiaal voor verschillende foto-elektrische apparaten, inclusief displays van de volgende generatie.

De kleurreproductieprestaties van QD's verbeteren naarmate de volledige breedte bij half maximum (FWHM) van de lichtemitterende golflengte van QD kleiner wordt. Bovendien, vóór de ontwikkeling van de voorgestelde technologie, de technische limiet op de FWHM van fotoluminescente (PL) pieken voor de groen-emitterende cd-vrije QD's was 35 nm.

Prof. Jong-Soo Lee en zijn team gebruikten een opwarmproces om de synthese van op InP gebaseerde QD's te optimaliseren, en gebruikte zinkchloride (ZnCl2) en octanol (1-Octanol) voor de stabilisatie van het QD-oppervlak en slaagde erin de FWHM van QD PL-pieken te verminderen tot minder dan 33 nm.

Naast het behalen van 80% kwantumefficiëntie (QE), het onderzoeksteam is er ook in geslaagd om hetzelfde niveau van stabiliteit te waarborgen als de bestaande QD's, die hielp bij het oplossen van het probleem van kwantumefficiëntieverliezen en vermindering van stabilisatie.

Prof. Lee zei, "De studie bewees dat Cd-vrije kwantumdots FWHM van PL-pieken kleiner dan 30nm kunnen hebben, die bekend stond als de technische limiet vóór de introductie van de voorgestelde technologie. Via vervolgonderzoeken we hopen milieuvriendelijke QD's te ontwikkelen met FWHM van PL-pieken van minder dan 30 nm en QE van bijna 100%, en zo bijdragen aan de volgende generatie displays en aanverwante industrieën."

In de tussentijd, het onderzoek werd ondersteund door het ondersteuningsproject voor halverwege de loopbaan, gefinancierd door de National Research Foundation of Korea en door het onderzoeksteam van Hyper-connected Future Device Valleytronics, Pre-CoE-project, DGIST. Het werk werd gepubliceerd in de Chemie van materialen .