三星研究人员：无重金属的更高效量子点

 
制备具有不同形态和壳厚度的InP核和InP / ZnSe / ZnS QD。每10ml溶剂中，QD-1，QD-2和QD-3的Se前体的量分别为0.6mmol，1.2mmol和2.0mmol。基于电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)数据的估计尺寸投影在每个QD的STEM图像上。 b，等分试样的紫外可见吸收光谱，在InP核合成过程中获得。 a.u.，任意单位。 c，QD-1′(不添加HF而制备)，QD-1，QD-2，QD-3，QD-1R，QD-2R和QD-3R的光致发光光谱。插图，在365 nm照明下拍摄的QD-1′(无HF)和QD-3的照片。 d–i，QD-1，QD-1R，QD-2，QD-2R，QD-3和QD-3R的STEM图像(比例尺，20 nm)。 j，k，用于QD-3R的In，Zn，P，Se和S的电子衍射光谱图(比例尺，10 nm)。图片来源：自然(2019)。 DOI：10.1038 / s41586-019-1771-5三星高级技术学院的一个团队宣布，他们已经开发出了量子点(QD)技术，该技术通过开发效率更高且不含重金属的QD改进了用于大型显示​​器的量子点(QD)技术。该小组在《自然》杂志上发表的论文中描述了他们的工作和未来计划。华盛顿特区海军研究实验室的亚历山大·埃弗罗斯(Alexander Efros)在同一期杂志上发表了一篇配套文章，概述了三星团队的工作。
量子点是纳米级半导体晶体，由于量子力学的怪癖而具有独特的光学和电子特性。自从1980年代发展以来，科学家一直在光学设备中发现它们的许多用途。不幸的是，正如Efros所指出的那样，它们遭受了两个问题，使它们无法得到充分利用。首先是它们基于有毒重金属镉。第二个是显示设备中使用的QD荧光粉-它们不是自发光的，这意味着它们需要用QD发光二极管代替，以使其具有竞争优势。值得注意的是，当前的三星QLED电视屏幕不使用QLED作为光源，相反，LCD产生背光，然后被量子点薄膜吸收。在这项新的努力中，三星集团已在解决这两个问题上取得了进展。在公司宣布计划在未来五年内向该技术投资110亿美元之后仅一个月，他们就开始了这项技术的开发。
研究人员采用的新方法涉及使用一种新的结构，该结构可防止氧化降解QD核，还包括在其周围形成一个壳，以防止能量泄漏。研究小组还缩短了壳表面上的配体，以促进更快的电流流动。他们还用磷化铟代替了镉，磷化铟是一种对地球更友好的材料。
研究人员报告说，他们的改变使量子效率提高了21.4%，并使QD寿命增加了大约一百万小时。他们认为他们的工作表明，将量子点用于自发光显示技术将很快成为现实。