(Phys.org)—Bien que les points quantiques aient été découverts dans les années 1980, Jusqu'à présent, il n'y a pas eu d'applications commerciales généralisées de ces particules semi-conductrices électroluminescentes de taille nanométrique. Le principal problème est que les points quantiques doivent être déposés et modelés sur des substrats, et actuellement, il n'existe aucune méthode qui puisse le faire à la fois avec une haute résolution et à grande échelle.

Maintenant dans une nouvelle étude, les chercheurs ont développé une méthode qui surmonte ce compromis en combinant deux méthodes conventionnelles :la photolithographie, qui utilise la lumière pour modeler les points quantiques avec une haute résolution ; et assemblage couche par couche, qui utilise les charges électriques des points quantiques pour les déposer uniformément en couches sur une grande surface.

Les chercheurs, Parc Joon Suh et al ., ont publié un article sur le nouveau processus de structuration des points quantiques dans un récent numéro de Lettres nano . Ils s'attendent à ce que la nouvelle méthode fournisse un moyen pratique, solution à faible coût au goulot d'étranglement dans la fabrication de haute résolution, dispositifs à points quantiques à grande échelle.

"Nous pensons que notre travail fournit une méthode de modélisation de points quantiques compatible avec les processus de fabrication de semi-conducteurs conventionnels qui abaisse la barrière pour le développement industriel, " Se garer, à l'Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST), Raconté Phys.org . "Comme les points quantiques sont plus résistants à l'exposition à l'eau ou à l'oxygène que les matériaux organiques, nous pensons que les points quantiques peuvent être appliqués à de larges aspects dans lesquels les matériaux organiques sont actuellement en place :écrans (AMOLED), photodétecteurs, phototransistors, et des cellules solaires."

Bien qu'il existe une variété de techniques pour déposer et modeler des particules sur des substrats, les points quantiques présentent un plus grand défi en raison de leurs propriétés inhabituelles. Par exemple, en raison de leur poids moléculaire élevé, les techniques d'évaporation sont infaisables, et en raison de leur revêtement hydrophobe, ils ont tendance à se dissoudre lorsqu'ils entrent en contact avec les produits chimiques organiques utilisés en photolithographie conventionnelle.

Afin d'utiliser la photolithographie sans endommager les points quantiques, les chercheurs de la nouvelle étude ont utilisé des points quantiques modifiés pour être hydrophiles afin qu'ils ne se dissolvent plus dans les solvants organiques. En outre, les chercheurs ont doté le substrat de charges électriques, qu'ils utilisaient pour aider à faire adhérer les points au substrat via la force électrostatique.

Pour démontrer la nouvelle méthode, les chercheurs ont fabriqué un affichage de la sérigraphie "Marilyn Monroe 1967" d'Andy Warhol en utilisant du rouge, vert, violet, et des points quantiques jaunes sur un substrat de 4 pouces, qui peut être considéré à grande échelle pour les affichages à points quantiques.

À l'avenir, les chercheurs prévoient d'améliorer encore les affichages de points quantiques en utilisant la nouvelle méthode de structuration.

"Nous optimisons actuellement la structure QD-LED pour notre méthode, minimiser la taille des LED pour une efficacité énergétique plus élevée et une technologie d'affichage à plus haute résolution, et le développement d'une puce, photodétecteurs à longueurs d'onde multiples utilisant la méthode de structuration démontrée, " dit Park.

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