Квантовые точки — искусственные кристаллы наноразмера, которые светятся под воздействием тока или света и могут обладать различными свойствами в зависимости от формы и материала. В 1980-х ученые впервые обнаружили, что если сделать полупроводник достаточно маленьким, проявятся квантовые эффекты.

Теперь наука знает, что оптические свойства квантовых точек можно настраивать, меняя размер кристаллов. Например, наночастицы могут излучать или впитывать определенные волны света. Квантовая точка размером 3 нм преобразует свет в зеленый, а 6-нм — в красный, рассказывает ZME Science.

Группа ученых из Samsung усовершенствовала структуру квантовой точки из фосфида индия. Теперь в ядре не происходит окисление, а значит, энергия не вытекает наружу и не заключает точку в плотную оболочку.

Результаты исследования показали, что диоды из таких квантовых точек работают в течение миллиона часов. Их яркость также увеличилась на 21,4% по сравнению с предыдущим рекордом. Кроме того, фосфид индия не токсичен и не вредит окружающей среде, в отличие от более распространенного кадмия.

Благодаря своим любопытным физическим свойствам квантовые точки могут найти применение в электронике, фотонике, хранении информации, солнечной энергетике или медицине. Но для большинства они связаны в первую очередь с производством дисплеев для телевизоров. Первые модели QLED Samsung Electronics и LG показали в 2015. Однако, в качестве источника света в них использовались не квантовые точки, а жидкие кристаллы. В будущем же должны появиться дисплеи с самосветящимися квантовыми точками.

Специалисты Samsung оформили свыше 170 патентов на изобретения, связанные с QLED. В октябре компания пообещала вложить $11 млрд в производство самосветящихся квантово-точечных дисплеев.

Ученые из Сингапура научились создавать квантовые точки определенного размера «снизу вверх»: через реакцию оксидов или хлоридов переходных металлов с предшественником халькогенов.