تخترق تقنية قاد الجديدة ذات النقاط الكمومية الخاضعة للتحكم بالطبقة الذرية عنق الزجاجة في تكنولوجيا العرض
حقق فريق البحث التابع لوانج ليجانج من كلية المواد الجديدة بجامعة بكين ومدرسة شنتشن للدراسات العليا، بالتعاون مع مؤسسات بحثية دولية مثل مختبر كافنديش بجامعة كامبريدج، تقدمًا كبيرًا في مجال الثنائيات الباعثة للضوء ذات النقاط الكمومية. واقترح البحث بشكل مبتكر حلًا لتكنولوجيا الثنائيات الباعثة للضوء يعتمد على تنظيم النقاط الكمومية للطبقة الذرية. وقد نُشرت النتائج ذات الصلة في مجلة علوم التقدم، مما يوفر حلاً جديدًا لتطوير تقنية العرض فائقة الدقة.
قام فريق البحث بتطوير تقنية تخليق التبخر السريع بمساعدة المذيبات القطبية (برنامج تدريب المعلمين)ددددد لتحضير مواد النقاط الكمومية بنجاح بأطوال موجية انبعاث مختلفة من خلال التحكم بدقة في عدد الطبقات الذرية لنقاط البيروفسكايت الكمومية. تظهر البيانات التجريبية أن هذه التقنية يمكنها تحقيق ذروة كهروضوء قابلة للتعديل باستمرار من 607-728 نانومتر، مع كفاءة كمية خارجية تبلغ 26.8٪ وعرض نصف ذروة نقاء اللون 29-43 نانومتر فقط، وهو أفضل بكثير من 61 نانومتر لمواد البيروفسكايت شبه ثنائية الأبعاد السائبة التقليدية. والأهم من ذلك، تحقق التقنية دقة التحكم في الطول الموجي على مستوى الطبقة الذرية، مع اختلاف الطول الموجي بين دفعات مختلفة من الأجهزة أقل من 1 نانومتر، وهو أفضل بكثير من تقلب 40 نانومتر لتقنية التحكم في الحجم التقليدية.
مصابيح قاد ذات النقاط الكمومية المصنوعة من مادة البيروفسكايت خريطة بي3 ذات الطبقات الذرية المختلفة
يحل هذا الاختراق التكنولوجي بشكل فعال المشكلتين التقنيتين الرئيسيتين الموجودتين في شاشات النقاط الكمومية التقليدية: من خلال استبدال التحكم في الحجم بالتحكم الدقيق في عدد الطبقات الذرية، يتم تجنب تأثير عوامل مثل نسبة السلف وظروف التفاعل على طول موجة التلألؤ؛ يتم اعتماد تصميم النظام غير الهاليدي لقمع مشكلة فصل المكونات لمواد البيروفسكايت الهاليدية المختلطة بنجاح في الأجهزة البصرية الإلكترونية. أظهرت دراسات ديناميكيات الناقل أن آلية نقل الشحنة تلعب دورًا مهيمنًا في عملية التلألؤ الكهربائي. يوفر هذا الاكتشاف أساسًا نظريًا مهمًا لدراسة آليات نقل الطاقة في أنظمة متعددة الفجوات النطاقية.
لقد أظهر هذا الحل التقني مزايا كبيرة في مجال العرض: حيث لا تتمتع أجهزة قاد ذات النقاط الكمومية التي أعدها بأداء لوني ممتاز فحسب، بل إنها حققت أيضًا اختراقات في استقرار العمل. تظهر البيانات التجريبية أنه في ظل ظروف العمل المستمرة، لا يزال الجهاز قادرًا على الحفاظ على أداء التوهج وأداء اللون المستقر، مما يوفر نظام مواد موثوقًا به للجيل القادم من تقنية العرض فائقة الدقة.
تم إكمال البحث بشكل مشترك من قبل فريق بحثي علمي صيني بريطاني مشترك وتم تمويله بشكل مشترك من قبل منحة نيوتن الدولية للجمعية الملكية البريطانية والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين ومؤسسات أخرى. لا توفر نتائج البحث مسارًا تقنيًا جديدًا لتقنية عرض النقاط الكمومية فحسب، بل إنها توسع أيضًا أفكارًا جديدة لتطبيق مواد البيروفسكايت في مجال الأجهزة الإلكترونية البصرية.
أداء مصابيح قاد ذات النقاط الكمومية ذات أرقام الطبقة الذرية المختلفة