Plataformas opticamente ativas baseadas em pontos quânticos de CdTe para diodos emissores de luz

Abstract

Dentre as tecnologias mais utilizadas em iluminação de displays atualmente observam-se os a base de cristais líquidos (Liquid Crystal Display, LCD). Para a funcionalidade do LCD necessita-se de uma iluminação de fundo, a qual apresenta ainda certo grau de desperdício de luz no local. Uma das soluções que vem sendo testadas para a resolução da problemática é o uso de diodos emissores de luz (LED's) a base de pontos quânticos (PQs). Estes componentes ópticos exibem iluminação com coloração bem definida, economizando energia e retirando a necessidade de uso de filtros de cor. No Brasil estes materiais ópticos ainda estão em fase inicial e o presente estudo consiste na construção de um dispositivo baseado na deposição de multicamadas de filmes finos opticamente ativos constituídos por pontos quânticos (PQs) de CdTe para utilização no desenvolvimento de diodos emissores de luz por métodos convencionais e de baixo custo. Para tanto, filmes finos de ZnO foram depositados sobre placa camada condutora de óxido de estanho e índio (ITO) por dois métodos: (1) por eletrodeposição utilizando-se diferentes fontes de Zn2+ em meio aquoso (Nitrato de Zinco e Cloreto de Zinco) e (2) por deposição através da técnica de spin coating de ZnO obtido por síntese coloidal. PQs de CdTe foram obtidos em meio coloidal aquoso contendo cisteamina como agente estabilizante. Os sistemas coloidais, bem como os filmes foram caracterizados por difração de raio-X, espectroscopia Raman e espectroscopia de absorção eletrônica. Ambos os métodos de deposição de ZnO foram confirmados utilizando-se o precursor Zn(NO3)2. Já para o precursor ZnCl2 não foram obtidos resultados satisfatórios. Para as placas eletrodepositadas, foram realizadas análises de espectroscopia Raman, não obtendo sucesso na identificação das frequências vibracionais sugerindo camadas muito finas. Os PQs CdTe foram depositados pelo método de dip coating após modificações na superfície dos filmes de ZnO, utilizando o ligante bifuncional ácido mercaptosuccínico. Para detectar a deposição da camada de PQs, realizou-se uma comparação do espectro de absorção e emissão do PQ em suspensão aquosa e depositado sobre as superfícies do ITO/ZnO, onde o perfil espectral dos PQs permaneceu idêntico ao original. Os resultados em conjunto demonstram que a montagem da primeira parte do dispositivo almejado (eletro injetor e camada opticamente ativa) foi bem sucedida, aplicando-se metodologias de deposição simples e métodos coloidais aquosos.