Квантовые точки: новые возможности светодиодного освещения

В американской национальной лаборатории в Лос-Аламосе был создан источник света нового типа на основе полупроводниковых нанокристаллов.

Источник света представляет собой систему из коллоидных нанокристаллов. Каждый из них представляет собой квантовую точку, то есть, систему, в которой перемещение носителей заряда (электронов и дырок) сильно ограничено ее размерами. Новый источник света интересен большими возможностями по формированию спектра его излучения, а также возможностью достигать высоких значений КПД.

Излучение света в светодиоде происходит при рекомбинации электронов и дырок, то есть, в момент, когда электрон переходит с более высокого энергетического уровня на более низкий. Цвет излучения зависит от «расстояния» перехода.

В квантовой точке существует четкий набор энергетических уровней, которые и определяют цвет ее излучения. Расположение уровней поддается контролю. Его можно задавать при синтезе нанокристаллов, влияя на их форму и размеры. В результате технология квантовых точек дает возможность создать источник света произвольного цвета и даже любого спектра! Это кардинально решает проблему «плохого» спектра, которой страдают используемые в настоящее время светодиодные и люминесцентные лампы.

Использование квантовых точек в качестве источников света было затруднено сложностью подвода электропитания к каждому кристаллу. В лаборатории Лос-Аламоса эту проблему удалось решить, заключая их между тонкими пленками нитрида галлия.