Recent, Departamentul de Energie al SUA (DOE) de la Laboratorul Național Argonne din Lemont, Illinois a condus dezvoltarea unui important material LED.
Cercetătorii echipei de laborator de reformă au spus:" LED-urile sunt extrem de eficiente, emit mai puțină căldură și durează mult timp."" Oamenii de știință studiază noi materiale pentru a face LED-urile mai eficiente și cu o durată mai lungă de viață și le aplică în domeniul electronicii de consum, medicinii și domeniului Securității."
Cercetătorii și partenerii de la Brookhaven National Laboratory, Los Alamos National Laboratory și SLAC National Accelerator Laboratory raportează că au pregătit nanocristale perovskite stabile pentru acest LED.
& quot; Nature Photonics" a publicat o lucrare care descrie activitatea grupului." Cercetările noastre arată că această metodă ne permite să îmbunătățim foarte mult luminozitatea și stabilitatea nanocristalelor luminescente," a comentat Xuedan Ma, om de știință la Centrul de nanomateriale Argonne.
Nanocristalele perovskite sunt principalii candidați pentru un nou tip de material LED. Dar, pentru o lungă perioadă de timp, sa dovedit a fi instabilă în testare.
Echipa de cercetare a stabilizat nanocristalele într-o structură poroasă numită cadru organic metalic (MOF).
Pe baza materialelor abundente de pe pământ și fabricate la temperatura camerei, aceste LED-uri pot permite într-o zi televizoare cu costuri mai mici și electronice de consum, precum și echipamente mai bune de imagistică cu raze gamma, chiar și pentru medicină, scanare de securitate și știință. Cercetator de raze X autoalimentat.
& quot; Am rezolvat problema stabilității prin încapsularea materialului perovskit în structura MOF," a spus un om de știință de la Centrul Argonne pentru Nanomateriale (CNM), Biroul Departamentului SUA pentru Energie' Office of Scientific User Facilities." Cercetările noastre arată că această metodă poate ajuta la îmbunătățirea luminozității și stabilității nanocristalelor luminescente."
& quot; Conceptul de operare al combinării nanocristalelor de perovskit în MOF a fost dovedit sub formă de pulbere, dar este pentru prima dată când îl integrăm cu succes în stratul de emisie al unui LED."
Încercările anterioare de fabricare a LED-urilor nanocristaline au fost împiedicate de degradarea nanocristalelor înapoi la o fază de volum nedorită, pierzând avantajele nanocristalelor și slăbind potențialul lor ca LED-uri practice.
Materia în vrac constă de obicei din miliarde de atomi. Materialele precum perovskitele sunt compuse din câteva până la câteva mii de atomi în stadiul nanometrului, deci se comportă diferit.
În noua lor metodă, echipa de cercetare a stabilizat nanocristalele prin crearea de nanocristale într-o matrice de MOF, pe care au descris-o ca &, ca o minge de tenis prinsă de o sârmă ghimpată." Au folosit noduri de plumb în cadru ca precursori ai metalelor și săruri de halogenuri ca materiale organice.
Soluția de sare de halogenură conține bromură de metil amoniu, care reacționează cu plumbul în cadru pentru a asambla nanocristale în jurul miezului de plumb din matrice.
Matricea menține nanocristalele separate, astfel încât acestea să nu interacționeze și să se degradeze. Această metodă se bazează pe o metodă de acoperire cu soluție, care este mult mai ieftină decât procesul de vid utilizat pe scară largă pentru fabricarea LED-urilor anorganice.
LED-urile MOF stabile pot produce lumină roșie, albastră și verde strălucitoare, precum și diferite nuanțe ale fiecărei lumini.
Wani Nie, om de știință de la Centrul pentru Nanotehnologie Integrată din Laboratorul Național Los Alamos, a declarat: „În această lucrare, am demonstrat pentru prima dată că nanocristalele perovskite care sunt stabile în MOF vor crea culori strălucitoare și stabile de diferite culori. LED."" Putem crea culori diferite, îmbunătățim puritatea culorii și putem crește randamentul cuantic al fotoluminiscenței. Aceasta este o măsură a capacității luminoase a materialelor."
Echipa de cercetare a folosit o sursă de fotoni avansată (APS) pentru spectroscopia de absorbție cu raze X rezolvată în timp, o tehnică care le-a permis să descopere modificări ale materialelor perovskite în timp. Cercetătorii pot urmări mișcarea sarcinilor electrice prin material și pot înțelege informațiile importante care apar atunci când este emisă lumină.
