Tisk LEDiod v podobě kvantové tečky

Při zmínění pojmu průmysl s použitím 3D tisku asi kde koho napadne výroba předmětů z plastu, kovu, popřípadě čokolády nebo betonu. Avšak toto všechno jsou pouze výrobky z jednoho druhu materiálu, což je sice přínosné, ale stále nás to omezuje ve výrobě komplexnějších součástek nebo nářadí. Proto vědci z celého světa stále usilují o zlepšení jak přesnosti a rychlosti, tak třeba i multifunkčnosti nebo také zmíněné multimateriální aplikace. A někteří jdou ještě dále nebo spíše blíže ve snaze začít tisknout malé elektronické zařízení…

Míním tím vědce z Princetonské univerzity (New Jersey, USA), kteří jako první svého druhu byli schopní pomocí 3D tisku vyrobit diody o velikosti kvantové tečky (řádově rozpětí v jednotkách až stovkách nanometrů). Samo sebou se rozumí, že první krok k výrobě takovéto technologie bylo si opatřit 3D tiskárnu. A jelikož si žádná z veřejně dostupných tiskáren s takovýmto úkolem rozhodně neporadí, musela si univerzita vytvořit tiskárnu vlastní. Vývoj trval přes šest měsíců a vyšel na 20 000 $ (cca 450 tisíc korun). Pracuje téměř identicky jako ostatní 3D tiskárny, jen s tím podstatným rozdílem, že se vše odehrává v daleko menším měřítku.

Podoba LEDiody pod mikroskopem (1), Schema vrstev LEDiody (2)

Takto tisknuté diody se skládají z pěti vrstev, nejspodnější vrstva, která je přizpůsobená tak, aby diody skvěle přilnuly na el. obvod, se skládají ze stříbrných nanočástic. Následují dvě polymerové vrstvy, které slouží jako nosiče el. proudu až ke čtvrté vrstvě, kterou je právě kvantová tečka. Jedná se o polovodičový krystal (kadmium selenové nanočástice obalené v pouzdře sulfidu zinečnatého). Pokaždé, kdy je k tečce dopraven elektron, emituje oranžové nebo zelené světlo (v závislosti na podílu nanočástic v kvantové tečce). Nakonec nejvyšší vrstva (Gallium Indium) usměrňuje směr vyzařovaného světla.

Zdroje obrázků využitých v článku:
miniatura: rsc.org
(1) a (2): extremetech.com