Современная электроника №3/2023

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 45 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 3 / 2023 Аналогично методу с горячим впры - ском технология HU использует про - цессы гомогенного зарождения , кото - рые проявляют высокую реакционную способность только при достижении определённой температуры . Метод нагрева считается более эффективным подходом к получению нанокристаллов , поскольку он позво - ляет получать QD в одном сосуде без стадии инжекции [47, 48]. Кластерный метод (cluster-assisted method) использует однородные кла - стеры или затравочные частицы вну - три реакционной системы . Они дей - ствуют как зародыши и вызывают контролируемый рост нанокристал - лов . Реакция обычно инициируется путём объединения известной кон - центрации небольшого металлоор - ганического кластера с координиру - ющим растворителем в присутствии полупроводниковых предшественни - ков [49]. Метод синтеза нанокристаллов с использованием СВЧ (microwave- assisted method – MAM) основан на использовании специальных СВЧ - печей (2,45 ГГц ) для мгновенно - го нагрева прекурсора , обладающе - го высокой степенью поляризации . В результате возникает активация и зарождение кристаллов [50]. Метод с непрерывным потоком име - ет по сравнению с другими улучшен - ные значения таких параметров , как автоматизация и контроль параме - тров реакции , эффективность сме - шивания прекурсоров , масштабиру - емость . Кроме того , в этой методике можно использовать двухфазный сег - ментированный поток ( газ - жидкость или жидкость - жидкость ), ускоряю - щий диффузионное смешение прекур - соров . Метод с непрерывным потоком на сегодняшний день является опти - мальным с точки зрения автоматизи - рованного производства высокока - чественных нанокристаллов CQD в промышленных масштабах . Кроме перечисленных методов кол - лоидной химии для изготовления квантовых точек применяются и дру - гие технологии . Процессы производства углерод - ных квантовых точек проще , посколь - ку целевое вещество углерод можно синтезировать быстро и дёшево , сжи - гая в рабочей смеси любой органиче - ский продукт . Например , небольшие углеродсодержащие молекулы , такие как лимонная кислота , глюкоза и саха - роза , достаточно просто провести через ряд реакций полимеризации и карбо - низации , в результате которых обра - зуется CQD. Другой , более трудоёмкий способ получения CQD использует два эта - па . Сначала диспергируются углерод - содержащие макромолекулы , такие как графит , наноалмазы , углеродные нанотрубки , графен и активирован - ный уголь . Затем с помощью извест - ных методов эти взвеси используют - ся для синтеза CQD [51]. Для производства специальных видов QD используются двумерные электронные газы (2DEG), которые обладают уникальным сочетанием таких свойств , как высокая подвиж - ность электронов , сильное спин - орбитальное взаимодействие , малая эффективная масса . Это делает их привлекательной платформой для синтеза различных типов квантовых точек , например , с помощью модифи - цированного литографического мето - да [52, 53]. Также нужно отметить ещё один современный метод изготовления квантовых точек , который исполь - зует плазменный синтез , позволяю - щий контролировать размер , форму , поверхность и состав QD [54, 55]. Более подробную информацию о современных методах изготовления квантовых точек можно найти на сай - те [56]. Благодаря узкополосному спектраль - но регулируемому излучению полу - проводниковые квантовые точки QD обеспечивают уникальное качество цвета и значительно более широкий охват всего видимого спектра по срав - нению с существующими устройства - ми на стандартных люминофорах . Эти свойства квантовых точек делают их крайне привлекательными в произ - водстве таких устройств следующих поколений , как , например : кванто - вые светодиоды ; дисплеи сверхвысо - кого разрешения ; интегральные фотон - ные схемы ; приборы оптической связи ; фотодетекторы и другие аналогичные изделия [57]. В новом поколении светодиодов , получивших название « светодио - ды на квантовых точках » (QD-LED), используется основное преимуще - ство QD, которое заключается в том , что при облучении внешним мягким ультрафиолетом они излучают свет в очень узком направленном диапазоне . При этом эффективность высвечива - ния может превышать 90%. Технология QD-LED позволила создать источники света с параметрами чистоты , глуби - ны цветопередачи , яркости , энергопо - требления и эффективности , намного превосходящими светодиоды на осно - ве традиционных люминофоров . Буквально с первого момента появ - ления квантовых точек крупнейшие производители телевизоров и ком - пьютеров начали разработки диспле - ев на базе квантовых точек . В 2011 году Samsung объявил об эксперименталь - ной разработке дисплея с диагона - лью четыре дюйма на основе кванто - вых точек , управляемого с помощью активной матрицы . Такая конструк - ция позволила контролировать каж - дую QD раздельно [58]. Сегодня высококачественные дис - плеи на квантовых точках крупные производители производят уже в коммерческом масштабе . Характери - стики этих дисплеев кажутся неправ - доподобными . Например , QD-OLED дисплей Samsung 8K UHD имеет раз - решение 7680×4320 пикселей и может передавать более миллиона оттенков различных цветов . Правда , и цена у этого чудо - устройства тоже впечат - ляет : около десяти тысяч долларов США [59]. Не остаются в стороне и другие про - изводители дисплеев . Весной 2022 года SONY объявила о создании своего пер - вого QD-OLED телевизора , сочетающе - го в себе последние технологические достижения в области квантовых точек и органических светоизлучающих дио - дов . Заметим , что фирма Sony была одной из первых , изготовивших ком - мерческие образцы QD- телевизоров в 2013 году , в которых использовались коллоидные квантовые точки , разра - ботанные «QD Vision». В 2016 году Samsung поглотила «QD Vision» и теперь производит новые панели QD-OLED для Sony [60]. В мае 2022 года в Калифорнии , США , прошла выставка - симпозиум «Display Week 2022», на которой были показа - ны новейшие образцы AR/VR, OLED, microLED оборудования , телевизоров и носимых устройств на базе QD ( рис . 7). На симпозиуме было представлено более 425 технических презентаций от ведущих разработчиков со всего мира . Образцы дисплеев сверхвысокого раз - решения и качества , системы машин - ного обучения для дисплеев , уличные дисплеи больших размеров и миниа - тюрные дисплеи продемонстрирова -