23. detsembril teatas Pohangi Tehnikaülikooli täiustatud materjalitehnoloogia osakonna uurimisrühm, et nad on tootnud uut tüüpi LED-elemendi, mis suudab kiirata sügavat ultraviolettvalgust, mis põhineb grafeeni ja kuusnurkse boornitriidi (hBN) kihilisel struktuuril. 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 maailmakuulsas akadeemilises ajakirjas"Nature Communications".
▲ h-BN sügav ultraviolett-LED. Skemaatiline diagramm näitab, et grafeeni, h-BN ja van der Waalsi heterogeensete grafeenistruktuuriga nanomaterjalide kasutamine võib kiirata tugevat sügavat ultraviolettvalgust (C)
Pohangi Tehnikaülikooli andmetel on praegu sügav-ultraviolett-LED-uuringutes kasutatav põhimaterjal alumiinium-galliumnitriid (edaspidi AlxGa1-xN). Sellel materjalil on aga põhiline piirang, st kui lainepikkus lüheneb, halvenevad valgust kiirgavad omadused kiiresti.
Sellest piirangust ülesaamiseks kasutab Pohangi Tehnikaülikool seadme materjalina h-BN-i. Selle üksiku aatomikihi struktuur sarnaneb grafeeniga ja selle välimus on läbipaistev, seetõttu nimetatakse seda ka"valgeks grafeeniks."
On teatatud, et erinevalt AlxGa1-xN-st kiirgab see sügavas ultraviolettpiirkonnas eredat valgust ja seda peetakse uueks materjaliks, mida saab kasutada sügavate ultraviolett-LED-ide väljatöötamiseks. Suure ribalaiuse tõttu on aga elektronide ja aukude sisestamine keeruline, mistõttu on LED-i tegemine võimatu. Kui aga h-BN-nanofilmile rakendatakse tugevat pinget, saab tunneliefekti kaudu süstida elektrone ja auke. Seetõttu valmistati LED-seadmed, mis põhinevad Van der Waalsi heterogeensetel nanomaterjalidel, mis olid virnastatud grafeeni, h-BN ja grafeeniga, ning sügav ultraviolettspektroskoopia kinnitas, et tegelikud seadmed kiirgavad tugevaid ultraviolettkiiri.
Professor Jin Zhonghuan ülikooli materjaliteaduse ja tehnika osakonnast ütles: "Uute suure tõhususega LED-materjalide väljatöötamine uues lainepikkuse vahemikus võib olla optiliste seadmete rakendamise lähtepunkt. Selle h-BN-i uurimistöö tähtsus seisneb sügava ultraviolettkiirgusega LED-i tootmises. .
Lisaks on sellel võrreldes olemasoleva AlxGa1-xN materjaliga oluliselt suurem valgusefektiivsus ja seadet saab miniatuurselt muuta."
