selasar-loader

Apa itu Quantum Dots? Apa hubungannya dengan layar televisi?

LINE it!
Answered Jul 11, 2017

Apa itu quantum dots? Dan apa hubungannya dengan layar televisi?


Naufan Nurrosyid P
Pernah menjadi tukang bebersih di Lab TheoComp ITB

bYGmi-1ROVoD3RQHS4g_xis7tRG4zIXh.jpg

Ilustrasi via s.yimg.com

Quantum Dots, sound cool, don't they?

Yang perlu ditanamkan dari awal adalah Anda perlu tahu bahwa teknologi ini keren, sekeren namaya.

Okay, secara harfiah, Quantum Dots berarti 'titik-titik yang terkuantisasi'. Itu berarti seperti beberapa buletan kecil yang dapat melakukan fenomena diskontinu. Ehm, terdistribusi. Maksudnya, seperti tersekat-sekat. Apa pun itu.​

Haha!

Ribet kan?

Karena berbicara tentang Quantum Dots (QDs), tidak berbicara tentang kaidah bahasa. Melainkan tentang aplikasi dari multidisiplin sains dan terapan, juga kombinasi mutakhir antara ilmu fisika dan kimia. Dengan spektrum bahasan ini, kita bisa mengartikan QDs sebagai sebuah kristal semikonduktor dengan ukuran yang amat sangat kecil. Karena bersifat semikonduktor, partikel-partikel ini dapat berperan sebagai konduktor atau pun resistor, tergantung pada kemurnian dan suhu sistem.

Tapi, yang membuat menarik lebih jauh lagi adalah tentang ukurannya.
Dari tulisan ini, Anda akan tahu bahwa ukuran itu penting tidak hanya dalam mencari pasangan, tapi juga tentang teknologi kekinian.

Gambar terkait

Ilustrasi via wikimedia.org

Kristal jenis ini berukuran antara 2 hingga 10 nanometer. Yang berarti setara seperti ukuran batu akik, yang diperkecil hingga 10.000.000 kali. Ukurannya yang begitu kecil membuatnya memiliki sifat fisik yang berbeda dibandingkan dengan benda-benda "raksasa" yang kita ketahui. Jika benda seperti akik mempunyai sifat mekanikal klasik, maka mekanika kuantum akan terjadi pada QDs.

Sebagai semikonduktor, partikel jenis ini juga dapat mengalami fluoroscene akibat dari energi yang terserap dari photon yang menumbuk permukaan kristal. Mekanismenya cukup sederhana. Dimulai ketika cahaya polikromatik mengenai permukaan QDs, photon-photon dari cahaya tersebut mengakibatkan kenaikan energi dari elektron pada bahan semikonduktor sehingga elektron dapat terekesitasi dari Valence band menuju Conduction band, mengahsilkan lubang -Hole- di Valence band.

Nah, saat energi eksternal yang menyebabkan tereksitasinya elektron tadi sudah habis, elektron akan kembali ke tempat asal. Mengisi hole, sembari mengemisikan cahaya. Cahaya yang nampak saat elektron kembali dari proses eksitasilah yang sedari tadi kita sebut sebagai fluoroscene. Warna cahaya yang teremisikan dari peristiwa ini juga akan berbeda-beda sesuai dengan nilai Band Gap, yang dapat dihitung dari total selisih energi Zero Point Vibrational saat elektron terksitasi dan dari hole yang terbentuk.

fy0ubvymUHpZqxjraunzIUU0GQCO_Zcv.jpg

Ilustrasi via pkusz.edu.cn

Sekarang akan jelas, mengapa ukuran bisa begitu istimewa. Untuk kasus QDs, kita bisa mengontrol peristiwa fluoroscene hanya dengan mengubah ukuran kristalnya, karena QDs akan berperilaku layaknya hole pada sistem kita bahas sebelumnya. Semakin besar wujud kristal dari QDs, maka semakin merah warna yang akan dihasilkan. Semakin kecil, semakin ungu pula warnanya. Sesuai urutan yang kita ketahui saat masih muda: me-ji-ku-hi-bi-u.

Ukuran kristal dapat dikontrol saat proses sintesisnya. Ada beberapa cara yang bisa kita gunakan, seperti Colloidal Synthesis yang diproses dari larutan kimia, duo epitaxy Molecular Beam (MBE), dan Metallorganic Vapor Phase (MVPE), atau dengan Plasma Synthesis yang menggunakan pendekatan reaksi pada fase gas. Detailnya?
Lebih baik tidak perlu kita bahas demi menjaga ritme tulisan ini,
haha.

Tanpa diperjelas, sepertinya pembahasan kedua kita sudah terbentuk, mengapa Quantum Dots identik dengan layar televisi. Karena dengan teknologi QDs, warna yang dihasilkan akan lebih mantap dan bergaya!

Pada teknologi LCD, warna pada layar diproduksi melalui proses filtrasi cahaya putih dari dioda, menjadi tiga buah warna, yaitu merah, hijau, dan biru. Dari skema RGB, semua warna dapat dihasilkan. Jika pada LCD warna didapatkan melalui proses filtrasi menggunakan polarisator dan panel filtrasi, revolusi warna dapat diperoleh melalui teknologi QDs. Teknologi dengan nama canggih ini menghasilkan warna langsung dengan mekanisme fluoroscent sesuai dengan ukurannya.

Alhasil, dengan teknologi QDs, Samsung berhasil melahirkan SUHD TV, yang kemudian disusul LG dengan QLED-nya. Tak sampai di sana, iPhone 6 dan Kindle Fire HDX 7 juga menyematkan teknologi ini guna menghasilkan warna yang lebih cerah, lebih akurat, lebih tersaturasi. Bahkan, teknologi baru ini membuat gadget lebih hemat energi, karena proses seleksi warna yang lebih cepat. Maka, bukan hanya kalim, bahwa QDs merupakan teknologi yang mantap dan bergaya!

PAF0tFJOX63nuuXSF0qg0OIrD8D_bFfJ.jpg
Ilustrasi via i2.wp.com

 

Catatan Tambahan

Quantum Dots lahir bukan hanya karena masalah televisi. Di awal, teknologi ini digadang-gadang sebagai bentuk peningkatan mutu dari sistem panel surya. Efisiensi tercatat di angka 10,7% untuk QD-only Solar Cell, 13,2% untuk QDHybird Solar Cell, dan 9,10% untuk QD-nanowire Solar Cell.

Kita dukung dan doakan saja semoga teknologi ini bisa semakin berkembang untuk energi terbarukan, agar lebih menghidupkan kehidupan yang merata di masa depan.
#
eciyee~

#A2A

470 Views
Write your answer View all answers to this question