Espectro mostrando fluorescência diferente com e sem nanoestrutura metálica. Crédito:Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST)
Os pesquisadores do KAIST descobriram uma tecnologia que aumenta a eficiência dos LEDs Quantum Dot. O professor Yong-Hoon Cho, do Departamento de Física, e sua equipe conseguiram melhorar a eficiência dos diodos emissores de luz (LEDs) de pontos quânticos (QD) projetando substratos nanoestruturados metálicos.
Os LEDs QD possuem fontes de luz de semicondutores muito pequenas e são considerados a nova tecnologia em ascensão para telas coloridas de alto desempenho. Contudo, é caro fabricar monitores apenas com LEDs QD.
Os visores baseados em QD existentes usam LEDs azuis como fonte de luz, e eles empregam um método de conversão de cores por meio da excitação de QDs verdes e vermelhos. Existem dois inconvenientes com os visores baseados em QD existentes. Como dito anteriormente, LED QD é caro, portanto, o preço unitário dos visores baseados em QD é mais alto. Também, a eficiência de um tipo líquido de QDs é drasticamente reduzida após o contato com o ar.
O professor Cho encontrou a solução em uma nanoestrutura metálica para reduzir o custo de produção e, ao mesmo tempo, melhorar a eficiência dos LEDs QD. A equipe explorou o fenômeno das chamadas ressonâncias plasmônicas de superfície quando estruturas metálicas em nanoescala são expostas à luz. Dependendo do metal, o tamanho, e a forma, as propriedades das estruturas metálicas variam.
A equipe usou diferentes nanoestruturas metálicas para cada LED QD - nanodiscos de prata para QDs vermelhos e nanodiscos de alumínio para GDs verdes - para torná-los mais fluorescentes.
Com QDs mais brilhantes, requer menos QDs para fabricar LEDs QD, contribuindo para um preço unitário mais baixo. A equipe usou prata e alumínio nesta pesquisa, mas nanoestruturas metálicas podem ser redesenhadas de acordo com os propósitos desejados. Professor Cho disse, "Implementar nanoestruturas metálicas em LEDs QD de maneira adequada pode reduzir a quantidade de QDs necessária para o sistema, levando a preços unitários mais baixos. "