محققان چینی با ترکیب نقاط کربنی با نقاط کوانتومی سولفیدی موفق به تولید دیودهای جدیدی شدند که طیف وسیعی از رنگ‌ها را تولید می‌کند. این دیودها عاری از کادمیم و سرب بوده و کاملاً زیست‌سازگار هستند.
تولید دیودهای زیست سازگار مبتنی بر نقاط کوانتومی کربنی
پژوهشگران چینی و آمریکایی با ترکیب نقاط کربنی، با قابلیت انتشار نور آبی، و نقاط کوانتومی سولفید ایندیم مس روی، که نور سبز و قرمز تولید می‌کنند، موفق به تولید دیودهای نشر نور سفید با ضریب نشر رنگی ۹۳ شدند. از این دیودها می‌توان در نمایشگرها استفاده کرد.
بیشتر ال‌ای‌دی‌های سفید از فسفر زرد YAG:Ce ساخته می‌شوند اما ضریب رنگ (CRI) آن‌ها به دلیل نشر کم نور در ناحیه قرمز، پایین است. با جایگزینی نقاط کوانتومی نیمه‌هادی به جای YAG:Ce می‌توان این مشکل را حل کرد. از آنجایی که بیشتر نقاط کوانتومی حاوی سرب یا کادمیم هستند، به دلیل سمی بودن این مواد مشکلاتی در استفاده از آن‌ها به‌وجود می‌آید.
به همین دلیل محققان به سراغ نقاط کوانتومی کربنی رفتند؛ ترکیباتی که نه تنها زیست‌سازگار بوده بلکه جذب بالایی در محدوده وسیعی از طول موج‌ها دارند. مشکل این نقاط کوانتومی آن است که تنها رنگ‌های سرد را نشر می‌دهند و امکان تولید رنگ‌های گرمی همچون قرمز و زرد را ندارند.
هر چند محققان با ترکیب نقاط کوانتومی نشردهنده نور آبی با نقاط کوانتومی فسفری چند رنگ موفق به افزایش ضریب رنگی این نقاط شدند اما فسفر همچنان حاوی کادمیم بوده و مشکلاتی را به‌وجود می‌آورد.
یک تیم تحقیقاتی به رهبری آندری روگاچ از دانشگاه سیتی در هنگ کنگ با همکاری ویلیام یو و یو ژانگ از دانشگاه جیلین موفق به حل این مشکل شدند. این گروه با ترکیب نقاط کربنی نشر دهنده نور آبی با نقاط کوانتومی هسته‌ای ـ پوسته‌ای از جنس سولفید ایندیم مس روی که نور قرمز و زرد می‌دهد موفق به تولید دیودهای جدیدی شدند که عاری از کادمیم بوده و ضریب رنگی بالایی دارد. برای تولید این دیودها از پلیمر PMMA استفاده شده است که ضریب رنگی ۹۳ دارد در حالی که بهترین ال‌ای‌دی‌های بازار که حاوی YAG:Ce هستند ضریب رنگی کمتر از ۷۵ دارد.
در این پژوهش از همکاری محققان دانشگاه ایالتی لوئیزیانا بهره گرفته شده و نتایج آن در نشریه‌های Appl. Phys. Lett. ACS Nano Phys و Chem. Lett. به چاپ رسیده است.
