Pe 23 decembrie, un grup de cercetare de la Departamentul de Inginerie a Materialelor Noi de la Universitatea de Tehnologie Pohang a anunțat că a fabricat un nou tip de element LED care emite lumină ultravioletă profundă bazată pe o structură sandwich de straturi de grafen și straturi hexagonale de nitrură de bor (hBN). . Echipa de cercetare a explicat că, până în prezent, dispozitivele care emit raze ultraviolete profunde au folosit în principal componente din mercur sau nitrură de galiu de aluminiu, dar aceste componente tradiționale au probleme cu poluarea sau eficiența luminoasă. Rezultatele cercetării au fost publicate recent în revista academică de renume mondial Nature Communications.
▲ h-BN LED-uri ultraviolete profunde. Schematică care prezintă emisii puternice de ultraviolete profunde folosind heteronanomateriale grafen, h-BN și van der Waals cu structuri grafenice (C)
Potrivit Pohang University of Technology, principalul material utilizat în prezent în cercetarea profundă cu LED-uri ultraviolete este nitrura de galiu de aluminiu (denumită în continuare AlxGa1-xN). Cu toate acestea, acest material are o limitare fundamentală că proprietățile sale luminescente se deteriorează rapid pe măsură ce lungimea de undă devine mai scurtă.
Pentru a depăși această limitare, POSTECH folosește h-BN ca material dispozitiv, a cărui structură cu un singur strat atom este similară cu grafenul și aspectul său este transparent, deci se mai numește și "grafen alb".
Se raportează că, spre deosebire de AlxGa1-xN, emite lumină puternică în regiunea ultravioletă profundă și este considerat a fi un material nou care poate fi folosit pentru a dezvolta LED-uri ultraviolete profunde. Cu toate acestea, din cauza decalajului mare de bandă, este dificil să se injecteze electroni și găuri, astfel încât LED-urile nu pot fi făcute. Dar dacă se aplică o tensiune puternică nanofilmului h-BN, electronii și găurile pot fi injectate prin efectul tunelului. Prin urmare, au fost fabricate dispozitive LED bazate pe stivuirea nanomaterialelor eterogene van der Waals cu grafen, h-BN și grafen și s-a confirmat prin spectroscopie UV profundă că dispozitivul real emite lumină UV puternică.
Profesorul Jin Zhonghuan de la Departamentul de Știința și Ingineria Materialelor al universității a declarat: "Dezvoltarea de noi materiale LED de înaltă eficiență într-o nouă gamă de lungimi de undă poate fi un punct de plecare pentru aplicarea dispozitivelor optice. Semnificația acestei cercetări privind h-BN constă în realizarea producției profunde de LED-uri ultraviolete. .
În plus, în comparație cu materialul AlxGa1-xN existent, are o eficiență luminoasă semnificativ mai mare, iar dispozitivul poate fi miniaturizat. "
