23. detsembril teatas Pohangi Tehnikaülikooli uute materjalide inseneri osakonna uurimisrühm, et nad on valmistanud uut tüüpi LED-elemendi, mis kiirgab sügavat ultraviolettvalgust, mis põhineb grafeenikihtide ja kuusnurkse boornitriidi (hBN) kihtstruktuuril. kihid. . Uurimisrühm selgitas, et seni on sügavat ultraviolettkiirgust kiirgavates seadmetes kasutatud peamiselt elavhõbedast või alumiiniumgalliumnitriidist valmistatud komponente, kuid neil traditsioonilistel komponentidel on probleeme saaste või valgusefektiivsusega. Uurimistulemused avaldati hiljuti maailma{1}}kuulsas akadeemilises ajakirjas Nature Communications.
▲ h-BN deep ultraviolet LED. Schematic showing strong deep ultraviolet emission using graphene, h-BN, and van der Waals heteronanomaterials with graphene structures (C)
Pohangi Tehnikaülikooli andmetel on praegu sügav ultraviolett-LED-uuringutes kasutatav põhimaterjal alumiinium-galliumnitriid (edaspidi AlxGa1-xN). Sellel materjalil on aga põhiline piirang, et selle luminestsentsomadused halvenevad kiiresti, kui lainepikkus lüheneb.
In order to break through this limitation, POSTECH uses h-BN as a device material, whose single-atom layer structure is similar to graphene and its appearance is transparent, so it is also called "white graphene".
On teatatud, et erinevalt AlxGa1-xN-st kiirgab see sügaval ultraviolettpiirkonnas eredat valgust ja seda peetakse uueks materjaliks, mida saab kasutada sügavate ultraviolett-LED-ide väljatöötamiseks. Suure ribalaiuse tõttu on aga elektronide ja aukude süstimine keeruline, mistõttu LED-e teha ei saa. Kuid kui h-BN-nanofilmile rakendatakse tugevat pinget, saab tunneliefekti kaudu sisestada elektrone ja auke. Seetõttu valmistati LED-seadmed, mis põhinevad van der Waalsi heterogeensete nanomaterjalide virnastamisel grafeeni, h-BN ja grafeeniga, ning sügav-UV-spektroskoopiaga kinnitati, et tegelik seade kiirgab tugevat UV-valgust.
Professor Jin Zhonghuan from the Department of Materials Science and Engineering of the university said: "The development of new high-efficiency LED materials in a new wavelength range can be a starting point for the application of optical devices. The significance of this research on h-BN lies in the realization of deep ultraviolet LED manufacturing. .
In addition, compared with the existing AlxGa1-xN material, it has significantly higher luminous efficiency, and the device can be miniaturized. "
