Ett team med 17 materialvetenskapliga och tekniska forskare från University of Illinois vid Urbana-Champaign och Erciyes University i Turkiet har författat "High-Resolution Patterns of Quantum Dots are Formed by Electrohydrodynamic Jet Printing for Light-Emitting Diodes." Deras tidning publicerades i Nano bokstäver , en ACS -journal. De demonstrerade material och driftsförhållanden som möjliggör högupplöst utskrift av lager med kvantprickar med exakt kontroll över tjocklek och submikron lateral upplösning och kapacitet, för användning som aktiva lager av QD-ljusemitterande dioder. De skrev, "Mönster QD:er med exakt kontroll av deras tjocklekar och nanoskala laterala dimensioner representerar två kritiska funktioner för avancerade applikationer. Tjockleken kan kontrolleras genom en kombination av utskriftsparametrar inklusive munstycksstorlek, etapphastigheten, bläckkomposition, och spänningsförspänning. "
Deras arbete med högupplösta mönster av kvantprickar är av intresse eftersom det visar att avancerade tekniker inom "e-jet-utskrift" erbjuder kraftfulla möjligheter att mönstra kvantpunktmaterial från lösningsfärger, över stora ytor. (E-jet-utskrift avser en teknik som kallas elektrohydrodynamisk jet, beskrivs som en mikro/nanotillverkningsprocess som använder ett elektriskt fält för att framkalla vätskestrålning genom munstycken i mikro/nanoskala.)
Katherine Bourzac i Nyheter om kemi och teknik skrev om denna teknik och John Rogers forskningsintressen, medförfattare till tidningen och materialvetare vid University of Illinois, Urbana-Champaign. Upplösningen för konventionella bläckstråleskrivare är begränsad. Under de senaste sju åren har Hon sa, Rogers har utvecklat den elektrohydrodynamiska jetutskriftsmetoden. "Den här typen av skrivare fungerar genom att dra bläckdroppar ur munstycket snarare än att trycka dem, möjliggör mindre droppar. Ett elektriskt fält vid munstycksöppningen får till att joner bildas på bläckdroppens menisk. Det elektriska fältet drar jonerna framåt, deformera droppen till en konisk form. Sedan skär en liten droppe av och landar på tryckytan. Ett datorprogram styr skrivaren genom att rikta rörelsen på substratet och variera spänningen vid munstycket för att skriva ut ett givet mönster. "
Punkt, linje, fyrkant, och komplexa bilder som QD -mönster är möjliga, sa forskarna, med justerbara mått och tjocklek. De skrev att "dessa matriser såväl som de som är konstruerade med flera olika QD -material, direktmönstrad/staplad med e-jet-utskrift, kan användas som fotoluminescerande och elektroluminescerande lager. "
Vad betyder deras arbete för konsumenterna? När det gäller TV -teknik, nästan alla tv -tillverkare på CES i år, påpekade Geoffrey Morrison i CNET, sade kvantprickar hjälpte till att leverera bättre, mer verklighetstrogen färg. Skriver in IEEE -spektrum på måndag, Prachi Patel noterade på samma sätt att "Quantum dots (QDs) är ljusemitterande halvledarnanokrystaller som, används i lysdioder (lysdioder), hålla löftet om ljusare, snabbare skärmar. "
I IEEE-historien rubriken "Högupplöst utskrift av Quantum Dots For Vibrant, Billiga skärmar, "Patel sa att dessa forskare återanvände en tryckmetod som de utformade för andra applikationer. Patel skrev:" När de används med 'QD -bläck, 'det kan skapa linjer och fläckar som bara är 0,25 mikrometer breda. De gjorde matriser och komplexa mönster av QD i flera färger, och kan till och med skriva ut QD:er ovanpå andra i en annan färg. De klämde in dessa mönster mellan elektroderna för att göra ljusa QD -lysdioder. "Patel rapporterade också om teamets framtida insatser. De arbetar med matriser med flera munstycken. Bläckstråleskrivare har vanligtvis några hundra munstycken, sa Patel. "Svårigheten med e-jet-utskriftsmetoden är att det elektriska fältet vid ett munstycke påverkar fälten hos angränsande munstycken." De försöker räkna ut "hur man isolerar munstycken för att eliminera den överhörningen".
© 2015 Phys.org
