Il Prof. Jong-Soo Lee e il suo gruppo di ricerca del Dipartimento di Scienze e Ingegneria Energetica, DGIST, ha sviluppato una tecnologia di sintesi dei punti quantici Cd-Free a emissione verde con un'elevata velocità di riproduzione del colore. Il materiale di punti quantici di nuova concezione dovrebbe essere utilizzato in vari dispositivi fotoelettrici, inclusi display di nuova generazione come AR/VR.

I punti quantici (QD) sono nanoparticelle di semiconduttori di dimensioni nanometriche che sono piccole quanto un decimillesimo delle dimensioni di un capello umano. In particolare, ha un'elevata resa di riproduzione del colore e riproduce i colori naturali, rendendolo adatto per la sua applicazione in alta gamma dinamica (HDR), che viene utilizzato nei display ad altissima definizione. Inoltre, il materiale ha una maggiore purezza del colore e fotostabilità rispetto ad altri materiali luminescenti, emergendo come il nuovo materiale per vari dispositivi fotoelettrici, compresi i display di nuova generazione.

Le prestazioni di riproduzione del colore dei QD migliorano man mano che l'intera larghezza a metà massima (FWHM) della lunghezza d'onda di emissione della luce di QD diventa più piccola. Inoltre, prima dello sviluppo della tecnologia proposta, il limite tecnico sul FWHM dei picchi fotoluminescenti (PL) per i QD privi di Cd che emettono verde era 35 nm.

Il prof. Jong-Soo Lee e il suo team hanno utilizzato un processo di riscaldamento per ottimizzare la sintesi di QD basati su InP, e utilizzato cloruro di zinco (ZnCl2) e ottanolo (1-Octanol) per la stabilizzazione della superficie QD ed è riuscito a ridurre il FWHM dei picchi QD PL a meno di 33 nm.

Oltre a raggiungere l'80% di efficienza quantica (QE), il team di ricerca è anche riuscito a garantire lo stesso livello di stabilità dei QD esistenti, che ha aiutato a risolvere il problema delle perdite di efficienza quantica e della riduzione della stabilizzazione.

Il prof. Lee ha detto, "Lo studio ha dimostrato che i punti quantici privi di Cd possono avere picchi FWHM di PL inferiori a 30 nm, che era conosciuto come il limite tecnico prima dell'introduzione della tecnologia proposta. Attraverso studi di follow-up, speriamo di sviluppare QD ecologici con FWHM di picchi di PL inferiori a 30 nm e QE vicino al 100%, contribuendo così ai display di nuova generazione e alle industrie correlate."

Nel frattempo, la ricerca è stata supportata da Mid-career Researchers Support Project finanziato dalla National Research Foundation of Korea e dal team di ricerca di Hyper-connected Future Device Valleytronics, Progetto Pre-CdE, DGIST. L'opera è stata pubblicata su Chimica dei materiali .