23 grudnia grupa badawcza z Wydziału Inżynierii Nowych Materiałów na Pohang University of Technology ogłosiła, że wyprodukowała nowy rodzaj elementu LED, który emituje głębokie światło ultrafioletowe w oparciu o strukturę warstw grafenu i sześciokątnych warstw azotku boru (hBN). . Zespół badawczy wyjaśnił, że do tej pory urządzenia emitujące głębokie promienie ultrafioletowe wykorzystywały głównie komponenty wykonane z rtęci lub azotku galu glinu, ale te tradycyjne składniki mają problemy z zanieczyszczeniem lub wydajnością świetlną. Wyniki badań zostały niedawno opublikowane w znanym na całym świecie czasopiśmie naukowym Nature Communications.
▲ głęboka dioda LED ultrafioletowa h-BN. Schemat przedstawiający silną głęboką emisję ultrafioletu przy użyciu heteronanomateriałów grafenu, h-BN i van der Waalsa o strukturach grafenowych (C)
Według Pohang University of Technology, głównym materiałem stosowanym obecnie w badaniach led głębokiego ultrafioletu jest azotek galu glinu (zwany dalej AlxGa1-xN). Jednak materiał ten ma fundamentalne ograniczenie, że jego właściwości luminescencyjne pogarszają się gwałtownie, gdy długość fali staje się krótsza.
Aby przełamać to ograniczenie, POSTECH wykorzystuje h-BN jako materiał urządzenia, którego struktura warstwy jednoatomowej jest podobna do grafenu, a jego wygląd jest przezroczysty, więc nazywany jest również "białym grafenem".
Doniesiono, że w przeciwieństwie do AlxGa1-xN, emituje jasne światło w głębokim obszarze ultrafioletowym i jest uważany za nowy materiał, który można wykorzystać do opracowania głębokich ultrafioletowych diod LED. Jednak ze względu na dużą szczelinę pasmową trudno jest wstrzykiwać elektrony i, więc nie można wykonać diod LED. Ale jeśli silne napięcie zostanie przyłożone do nanofilmu h-BN, elektrony i mogą być wstrzykiwane przez efekt tunelu. Dlatego wytworzono urządzenia LED oparte na układaniu heterogenicznych nanomateriałów van der Waalsa z grafenem, h-BN i grafenem, a za pomocą głębokiej spektroskopii UV potwierdzono, że rzeczywiste urządzenie emituje silne światło UV.
Profesor Jin Zhonghuan z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Inżynierii Uniwersytetu powiedział: "Opracowanie nowych wysokowydajnych materiałów LED w nowym zakresie długości fali może być punktem wyjścia do zastosowania urządzeń optycznych. Znaczenie tych badań nad h-BN polega na realizacji głębokiej produkcji ultrafioletowej LED. .
Ponadto, w porównaniu z istniejącym materiałem AlxGa1-xN, ma znacznie wyższą skuteczność świetlną, a urządzenie można zminiaturyzować. "
