Novel light-emitting devices of semiconductor quantum dots and conjugated polymer nanoparticles

Modern dönemlerde aydınlatma uygulamaları hayat tarzımızın önemli bir parçası haline gelmiştir. Bu sebeple günümüzde aydınlatmanın %15'lere ulaşan ve ekran teknolojileri düşünüldüğünde daha da yükselecek enerji tüketimindeki pay bizi şaşırtmamalıdır. Bu yüzden sürdürülebilir bir çevre için karbon salınımını azaltma noktasında ışık kaynaklarının verimliliğinin artırılması oldukça önemlidir. Bu açıdan ışık yayan diyotlar (LED) var olan aydınlatma sistemlerinin değiştirilmesi için en önemli aday olarak one çıkmaktadır. Ancak günümüzde yaygın şekilde kullanılan nadir toprak iyonlar tabanlı ışıyıcı teknolojileri düşük fotometrik verimlilik, düşük ışık kalitesi ve uygulamaya özgü spektrum tasarıma izin vermeyen yapısı nedeniyle halen sorunludur. Bu sorunlara çözüm olarak bu tez kapsamında fosforların aksine oldukça dar ışıma bandına sahip kuantum noktacıklarının tümleştirildiği LED'ler üzerinde yürüttüğümüz çalışmalar sunuyoruz. Bu kuantum noktacıkları , uygulamaya özgü önemli iyileştirmelere izin vermektedirler. Bu tez çalışmaları kapsamında kuantum noktacıklarının bu avantajlarından yararlanılarak ekranların insanların biyolojik döngülerine olan olumsuz etkilerini en aza indirilecek ve aynı zamanda geniş bir renk gam da sunacak ekran arka aydınlatması tasarım sunulmuştur. Bunun dışında, ekranlarda ihtiyaç duyulan polarize ışık kaynaklarının elde edilmesi amacıyla, kendi kendine konumlanan manyetik nanotellerle kuantum noktacıkları melezlenmiş ve polarizasyon anizotropisi yüksek ışıyıcılar elde edilmiştir. Kuantum noktacıklarının ışıma kararlılığı sorununu çözmek içinse, onların kristal matrisler içerisine tümleştirilmeleri ve bu kristal matrislerinin oksijen ve nemin kuantum noktacıklarına ulaşmasında bir engel oluşturduğu gösterilmiştir. Bu yöntemin getirdiği diğer önemli kazanç ise, kuantum noktacıklarının toz ve kat ı film halinde çözelti içerisindeki verimliliklerini koruyor olmalarıdır. Bu malzemelerle yüksek renk dönüşümü indisine sahip ve insan gözünün hassasiyet fonksiyonuyla uyumlu ışıma spektrumu olan ılık beyaz LED tasarı mı ve gösterimi yapılmıştır. Bunun yanında kuantum noktacık gömülü kristal matrislerinin ekzitonik ve plazmonik etkileşim çalışmaları için elverişli bir ortam oluşturduğu gösterilmiş ve bu etkileşimler kuantum noktacıklarının verimliliklerini daha da artırmak için kullanılmıştır. Ayrıca spektrumu ayarlanabilir toksik olmayan renk dönüştürücülerin geliştirilmesi amacıyla, bu tez kapsamında konjüge polimer nanoparçacıklarıyla da çalıştırılmıştır. Bu malzemelerin kuantum kuyusu nanos ütunlar ıyla aralarındaki yakın alan etkileşimleri ışıma şiddetlerinin artırılması amacıyla detaylı şekilde incelenmiştir. İnanıyoruz ki; bu çalışmalarımız kapsamında geliştirdiğimiz malzemeler ve ışık kaynaklar ı verimli ve yüksek renk kalitesine sahip genel ve ekran arka aydınlatmasının sağlanması hedeflerine ulaşılmasında katkı sağlayacaktır.