Hiljuti juhtis USA energeetikaministeerium (DOE) Argonne'i riiklikus laboris Lemontis, Illinoisis, olulise LED -materjali väljatöötamist.
Reformilaborite meeskonna teadlased ütlesid:&"; LED -id on väga tõhusad, eraldavad vähem soojust ja kestavad kaua."&"Teadlased uurivad uusi materjale, et muuta LED -id tõhusamaks ja pikemaks elueaks ning rakendada neid olmeelektroonika, meditsiini ja turvalisuse valdkonnas."
Teadlased ja partnerid Brookhaveni riiklikust laborist, Los Alamose riiklikust laborist ja SLAC riiklikust kiirenduslaborist teatavad, et nad on selle LED -i jaoks ette valmistanud stabiilsed perovskiidi nanokristallid.
& "Looduse fotoonika &"; avaldas töö, mis kirjeldas rühma tööd.&"; Meie uuringud näitavad, et see meetod võimaldab meil oluliselt parandada luminestseeruvate nanokristallide heledust ja stabiilsust, &"; kommenteeris Argonne nanomaterjalikeskuse teadlane Xuedan Ma.
Perovskiidi nanokristallid on uut tüüpi LED -materjalide peamised kandidaadid. Kuid pikka aega osutus see testimisel ebastabiilseks.
Uurimisrühm stabiliseeris nanokristallid poorses struktuuris, mida nimetatakse metalliliseks orgaaniliseks raamistikuks (MOF).
Maal leiduvate ja toatemperatuuril toodetud materjalide põhjal võivad need valgusdioodid ühel päeval võimaldada odavamaid telereid ja olmeelektroonikat ning paremaid gammakiirguse seadmeid isegi meditsiinis, turvaskaneerimises ja teaduses. Uuritud isetoitev röntgenidetektor.
& "Lahendasime stabiilsusprobleemi, kapseldades perovskiitmaterjali MOF -i struktuuri, &"; ütles USA energeetikaministeeriumi' Argonne'i nanomaterjalide keskuse (CNM) teadlane.&"Meie uuringud näitavad, et see meetod aitab oluliselt parandada luminestseeruvate nanokristallide heledust ja stabiilsust."
& "; Perovskiidi nanokristallide MOF -is kombineerimise tööpõhimõte on tõestatud pulbri kujul, kuid see on esimene kord, kui oleme selle LED -i kiirguskihti edukalt integreerinud."
Varasemaid katseid nanokristallilisi LED -e toota takistas nanokristallide lagunemine soovimatuks mahufaasiks, kaotades nanokristallide eelised ja nõrgendades nende potentsiaali praktiliste valgusdioodidena.
Mahumass koosneb tavaliselt miljarditest aatomitest. Sellised materjalid nagu perovskiidid koosnevad nanomeetri staadiumis mõnest kuni paarist tuhandest aatomist, seega käituvad nad erinevalt.
Uues meetodis stabiliseeris uurimisrühm nanokristalle, luues nanokristalle MOF -maatriksisse, mida nad kirjeldasid kui&"; nagu okastraadist kinni jäänud tennisepall." Nad kasutasid raamistikus pliisõlmi metalli eelkäijatena ja halogeniidsooli orgaaniliste materjalidena.
Haliidsoola lahus sisaldab metüülammooniumbromiidi, mis reageerib raamistikus oleva pliiga, et panna maatriksis pliisüdamiku ümber kokku nanokristallid.
Maatriks hoiab nanokristalle lahus, nii et need ei suhtle ega lagune. See meetod põhineb lahuse katmise meetodil, mis on palju odavam kui laialt kasutatav vaakumprotsess anorgaaniliste LED -ide tootmiseks.
MOF -i stabiilsed LED -id võivad toota eredat punast, sinist ja rohelist valgust, samuti iga valguse erinevaid toone.
Los Alamose riikliku laboratooriumi integreeritud nanotehnoloogia keskuse teadlane Wani Nie ütles: „Selles töös oleme esimest korda näidanud, et perovskite nanokristallid, mis on MOF -is stabiilsed, loovad erksaid värve eredaid ja stabiilseid värve. LED."&"; Me saame luua erinevaid värve, parandada värvide puhtust ja suurendada fotoluminestsentsi kvantsaaki. See on materjalide valgusvõime näitaja."
Uurimisrühm kasutas ajaliselt lahendatud röntgenkiirte neeldumisspektroskoopia jaoks täiustatud footoniallikat (APS)-tehnikat, mis võimaldas neil avastada muutusi perovskiitmaterjalides aja jooksul. Teadlased saavad jälgida elektrilaengute liikumist materjali kaudu ja mõista olulist teavet, mis tekib valguse eraldumisel.
