Новые светодиоды на базе 2D гетероструктур


Схема гетероструктуры на основе графена светодиодов зонной структуры

Полупрозрачная гибкая электроника - уже не только научная фантастика благодаря уникальным свойствам графена, обнаруженным исследователями Манчестерского Университета. Опубликованные в научном журнале Nature Materials исследования сотрудников Манчестерского университета и Университета Шеффилда показывают, что новые 2D материалы могут быть использованы для создания гибких, прозрачных и более эффективных электронных устройств, в том числе, полупрозрачных светодиодов.

Команда под руководством лауреата Нобелевской премии Константина Новоселова сделала прорыв, создав светодиоды, которые были сконструированы на атомном уровне. Новое исследование показывает, что графен и связанные с ним 2D материалы могут быть использованы для создания светоизлучающих устройств для следующего поколения мобильных телефонов, планшетов, телевизоров и других устройств, чтобы сделать их невероятно тонкими, гибкими, прочными и даже полупрозрачными.

Светодиодное устройство было создано путём комбинирования различных 2D кристаллов, и излучает свет по всей её поверхности. Будучи столь тонкими, толщиной всего 10-40 атомов, эти новые компоненты могут стать основой для первого поколения полупрозрачных интеллектуальных устройств.

Графен толщиной в один атом впервые был выделен и исследован в 2004 году в Университете Манчестера. Его потенциальные перспективы огромны, но одна из первых областей применения может быть электроника. Другие 2D материалы, такие как нитрид бора и дисульфид молибдена, обнаруженные позднее, открывают широкие новые области исследований и прикладных возможностей.

Гетероструктуры создаются укладыванием слоями различных 2D материалов. Такая технология позволяет создать на заказ необходимую функциональность за счет контроля за перемещением электронов с помощью квантовых ям. Таким способом, например, реализуются новые возможности для оптоэлектроники на основе графена.

Фредди Витерс, научный сотрудник Королевской академии инженерии при Манчестерском университете, который возглавлял производство устройств, сказал: "Поскольку наш новый тип светодиодов состоит только из нескольких атомных слоев 2D материалов, они являются гибкими и прозрачными. Мы предполагаем, что эти исследования позволят создать новое поколение опто-электронных приборов, от простого прозрачного источника освещения и лазеров до более сложных приложений".

Объясняя создание светодиодного устройства, Константин Новоселов сказал: "Размещая гетероструктуры на эластичных и прозрачных подложках, мы показываем, что они могут стать основой для гибкой и полупрозрачной электроники. Диапазон функций для демонстрируемых гетероструктур, как ожидается, будет расти и дальше за счёт увеличения числа доступных 2D кристаллов и улучшения их электрических свойств."

Профессор Александр Тартаковский из Университета Шеффилда добавил: "Новые LED структуры являются надежными и не показывают никаких существенных изменений в производительности на протяжении многих недель измерений. Несмотря на первые шаги в производстве материалов, квантовая эффективность (количество испускаемых фотонов на один электрон) уже сопоставима с органическими светодиодами."

Статья Светоизлучающие диоды с зонной структурой в гетероструктурах Ван-дер-Ваальса, авторы - F.Withers, O. Del Pozo-Zamudio, А. Мищенко, A. P. Rooney, A. Gholinia, K.Watanabe, T. Taniguchi, S. J. Haigh, A. K. Geim, А. И. Тартаковский и К.С. Новоселов напечатана в Nature Materials.

Источник - Led Professional - Trends & Technologies for Future Lighting Solutions, Feb 05, 2015

<< Предыдущая статья Следующая статья >>
Метки: