Коллектив ученых из Сколковского университета технологий и науки и их коллеги – ученые из Тайваня и Великобритании создали уникальную белую светодиодную структуру.
Ученые еще с девяностых годов ведут интенсивные работы, направленные на создание полифункциональных наноматериалов. Среди вероятных аспектов применения данных материалов на практике с электролюминесцентными характеристиками нужно выделить два наиболее значимых:
- Создание сверхтонких, полихромных гибких дисплеев нового поколения;
- Внедрение низкомолекулярных и полимерных светодиодных гибридных источников освещения, чтобы заменить применяющиеся ныне лампы накаливания и люминесцентные лампы.
Чем полезен уникальный светодиод?
Благодаря данной структуре появится возможность создания эффективного белого теплого светодиода. Самые простые светодиоды белого цвета работают на основе полупроводников галлиевого нитрида. Полупроводник издает свечение в ультрафиолетовом и синем диапазоне, когда через него пропускается ток. После этого фотоны данного излучения поглощают прочие вещества, которые повторно излучают свет в более широком волновом диапазоне – светятся белым свечением. Эти вещества были названы люминофорами. Они поглощают энергию и преобразуют ее в видимое излучение.
Ученые предложили использовать для этого квантовые точки: их параметрами излучения очень легко управлять. Первоначально люминофор наносили отдельным тонким слоем на синий светодиод. Однако в этой методике присутствовала проблема – большее количество излучения галлиевого нитрида отражалось от линии разделения слоев и не доставало до квантовых точек – общая эффективность прибора была невысокой.
Применение гибридной структуры
Новый белый теплый светодиод создан с использованием гибридной структуры, где квантовые точки находятся внутри синего светодиода с некоторой периодичностью, что позволило улучшить квантовый эффективный выход – отношение объема излученных фотонов к объему фотонов, которые были поглощены, а также прочие характеристики устройства.
Автор исследования М. Броссар рассказал о своей работе, что данные структуры можно с легкостью преобразовывать и использовать в светодиодных дисплеях. Данная изобретенная им технология даст возможность вести удобный и четкий контроль направления излучения света. За счет такого свойства разработка стала привлекательной для сферы создания освещения в целом.
Новый вид светодиодов должен привести к возникновению на рынке максимально эффективных световых источников с меняющимся спектром излучения.
