Твой проект —
твоя профессиональная
Траектория

Светодиоды на базе полупроводниковых квантовых точек

Партнер
ИФХЭ РАН им. А.Н. Фрумкина
ВУЗ
Актуальность

Создание нового поколения светодиодных излучающих покрытий, которые можно наносить на гибкие или прозрачные поверхности – актуальная задача, имеющая множество практических приложений в электронике и фотонике. На базе таких покрытий можно создавать новые дисплеи для мобильных телефонов, телевизоров, создавать новые типы осветительных приборов, интегрированных в окружающее пространство и многое другое.

В настоящее время в этой области активно используются органические светодиоды. Однако они обладают невысокой фотостабильностью, а для изменения цвета излучения органических светодиодов необходимо при их создании использовать новые химические вещества. Заменив органические светодиоды на светодиоды их полупроводниковых квантовых точек, можно использовав те же технологические примы создать более стабильный светодиод или даже экран с улучшенной цветопередачей и большим ресурсом работы.

Описание

Обосновать, почему в настоящее время требуется дальнейшее развитие технологий создания светодиодов. В качестве одного из перспективных вариантов рассмотреть технологию создания светодиодов на основе полупроводниковых коллоидных наночастиц (квантовых точек).

Выявить преимущества такого подхода, понять каким образом размер квантовых точек связан с длиной волны их излучения. Для этого:

  1. Проанализировать энергетическую эффективность (КПД) различных источников света. Обосновать перспективность применения светодиодов.
  2. Познакомиться с принципом работы светодиода (работа с раздаточным материалом).
  3. Сформулировать принципиальные требования для светодиодов нового поколения в плане их потребительских качеств (стабильность свойств, спектральные характеристики излучения, возможность создания светоизлучающих покрытий гибкость и т.д.)
  4. Познакомиться с коллоидными полупроводниковыми квантовыми точками, методами создания покрытий из квантовых точек и структурой светодиодов на их основе (работа с раздаточным материалом).
  5. Понять каким образом размер квантовых точек связан с длиной волны света, который они излучают. Оценить размер квантовых точек из демонстрационного набора (работа с раздаточным материалом).
  6. Задать требования к светодиоду, определить, на каких квантовых точках его строить (посчитать их размер и т.д.).
  7. Построить технологическую схему производства этого диода.
Результат

Решение кейса носит аналитический и проектный характер.

Ожидаемые результаты:

  1. Знакомство с задачей создания энергоэффективных источников света.
  2. Формулировка требований к светодиодам нового поколения
  3. Знакомство с принципиальной возможностью влиять на энергетический спектр нанообъектов за счет изменения их размеров.
  4. Схема технологического процесса создания светодиода с разделением ролей.

Требования

  1. Возможность создавать эффективные светоизлучающие покрытия с большим ресурсом работы.
  2. Энергоэффективность нового прибора при минимальной стоимости.
  3. Возможность производства и применения нового прибора на практике
Ограничения
  1. Применение предлагаемого устройства сейчас и возможность применения в будущем его улучшенной версии
  2. Перспективность дальнейшего развития предложенной тематики