افزایش پایداری نقاط کوانتومی با تشکیل نانوکامپوزیت

محققان سوئیسی برای پایداری نقاط کوانتومی پروسکیتی آن‌ها را به‌صورت فیلم نانوکامپوزیتی در آوردند. با این کار این نقاط در برابر آب، هوا، نور و گرما مقاوم شده و می‌توان آن‌ها را در ساخت LED، پنل خورشیدی و لیزر مورد استفاده قرار داد.

محققان سوئیسی EPFL نانوکامپوزیت معدنی ساختند که موجب پایداری نقاط کوانتومی پروسکیتی در برابر نور، گرما و آب می‌شود. نقاط کوانتومی مواد نیمه‌هادی در ابعاد نانومتری دارای خواص نوری منحصر به فردی هستند. تلاش‌های زیادی برای تولید نقاط کوانتومی پروسکیتی شده‌است که در ساخت پنل‌های خورشیدی، LED و لیزر کاربرد وسیعی دارند. خواص نوری الکتریکی این مواد بسیار منحصر به فرد بوده و دامنه کاربردی وسیعی دارند. با این حال این نقاط در برابر هوا، رطوبت، نور و گرما ناپایدارند.
برای حل این مشکل محقان موفق به ساخت فیلمی از جنس نقاط کوانتومی پروسکیتی شدند که بر این نقطه ضعف غلبه کرده است.
این راهبرد جدید برای پایدار کردن نقاط کوانتومی پروسکیتی توسط آزمایشگاه رافائل بونسانتی در EPFL ارائه شده‌است. در این روش از فناوری لایه‌نشانی اتمی (ALD) استفاده شده که برای تولید فیلم‌های بسیار نازک با ساختاری یکنواخت مناسب است.
ایده این پروژه آن بود که از ALD برای کپسوله کردن نقاط کوانتومی پروسکیتی در ماتریکس آلومینا استفاده شود. این پوسته همانند یک سد در برابر نفوذ عوامل محیطی عمل می‌کند و موجب پایداری نقاط کوانتومی در برابر گرما، هوا، رطوبت و نور می‌شود.
بعد از تولید این نانوکامپوزیت، محققان به بررسی آن پرداختند و نتایج نشان داد که برهم‌کنش میان پیش‌ماده ALD و سطح نقاط کوانتومی اهمیت زیادی در حفظ خواص نوری الکتریکی این نقاط دارد.
نویسنده این مقاله می‌گوید: «با حل مشکل پایداری نقاط کوانتومی پروسکیتی انتظار می‌رود که این نتایج تأثیر زیادی روی مطالعات اپتوالکترونیک داشته باشد. این نتایج می‌تواند دوام ادوات حاوی نقاط کوانتومی را افزایش دهد.»
این پروژه در مرکز بین رشته‌ای میکروسکوپ الکترونی EPFL انجام شده و حمایت مالی آن با استفاده از برنامه Horizon 2020 و همچنین کمک بنیاد ملی علم سوئیس صورت گرفته است.