1.4 Ứng dụng của chấm lượng tử
1.4.4 Chế tạo thiết bị phát quang
Một ứng dụng khác là ứng dụng các chấm lượng tử vào các Diot phát quang. Sau nhiều năm nghiên cứu, các kết quả gần đây cho thấy rằng hoàn toàn có khả năng tăng cường hơn nữa hiệu suất phát quang của LED để đưa
dùng một lớp hữu cơ truyền dẫn điện tử và lỗ trống giống như các LED hữu cơ. Nguyên nhân là vì kỹ thuật phát xạ ánh sáng hầu hết là dựa trên nguyên tắc truyền năng lượng từ sự tái hợp cặp điện tử - lỗ trống trong huỳnh quang hữu cơ từ các chấm lượng tử. Các chấm lượng tử vì thế hoạt động giống photpho hơn là trực tiếp đóng vai trò thu giữ và truyền dẫn các hạt tải. Tất nhiên rằng, lớp hoạt động (lớp chấm lượng tử) phải rất mỏng, khoảng gấp hai monolayer, điều này khó có khả năng thực hiện ở lớp tái hợp của LED hữu cơ.
Một điều thuận lợi là thiết bị LED chấm lượng tử này không cần quá trình tiêm thêm điện tử và lỗ trống. Đó là một may mắn lớn vì quá trình tiêm điện tử và lỗ trống vào vùng tích cực trong LED thông thường khó hơn nhiều và cho đến bây giờ thì vai trò của các chấm lượng tử CdSe phát quang ở vùng ánh sáng nhìn thấy là không thể thay đổi được. Thêm vào đó, để tiêm trực tiếp điện tử và lỗ trống vào các LED vô cơ, vốn cần phải cấp dòng cao hơn. Do vậy, việc tiêm trực tiếp điện tử và lỗ trống thực hiện bằng sự tái hợp bức xạ chỉ có thể thành công trong các pin điện hóa và được dùng để tạo ra các thiết bị quang điện hóa. Đối với các thiết bị yêu cầu dòng thấp hơn, các chấm lượng tử huyền phù giống như là vật liệu điện cực Crom, nơi mà sự hấp thụ hoặc huỳnh quang có thể tắt mở với điều kiện là số lượng các điện tử trong các chấm là nhỏ, mà hiệu suất sẽ đặc biệt cao hơn khi như kích thước của các chấm lượng tử nhỏ dần. Đây có thể là một yếu tố tiên quyết cho các ứng dụng phát quang hiệu suất cao.
Hình 1.23 Ảnh chấm lượng tử nằm trong dung môi, phát ánh sáng trắng dưới ánh sáng kích thích tử ngoại gần 380 nm.
Về cơ bản, hiện tượng giam giữ lượng tử đóng vai trò chủ chốt trong nghiên cứu ứng dụng các hạt tinh thể nano vào trong các thiết bị và linh kiện. Trong công nghệ quang tử, các chấm lượng tử đã được ứng dụng cho
đánh dấu mã vạch, điện huỳnh quang từ các đơn lớp của các chấm lượng CdSe trong các linh kiện hữu cơ, điốt phát ánh sáng trắng.