Dne 23. prosince výzkumná skupina z katedry pokročilého materiálového inženýrství Pohang University of Technology oznámila, že vyrobila nový typ LED prvku, který může vyzařovat hluboké ultrafialové světlo založené na sendvičové struktuře grafenu a hexagonálního nitridu boru (hBN). vrstvy. . Výzkumný tým vysvětlil, že zatím zařízení, která vyzařují hluboké ultrafialové paprsky, používají hlavně komponenty vyrobené ze rtuti nebo hliníku a galliumnitridu, ale tyto tradiční komponenty mají problémy se znečištěním nebo světelnou účinností. Výsledky výzkumu byly nedávno publikovány ve světově uznávaném akademickém časopise"Nature Communications".
▲ H-BN hluboké ultrafialové LED. Schematický diagram ukazuje, že použití grafenu, h-BN a van der Waalsových heterogenních nanomateriálů s grafenovou strukturou může vyzařovat silné hluboké ultrafialové světlo (C)
Podle Pohang University of Technology je hlavním materiálem, který se v současnosti používá ve výzkumu hlubokých ultrafialových LED, nitrid hliníku a galia (dále jen AlxGa1-xN). Tento materiál má však základní omezení, to znamená, že jak se vlnová délka zkracuje, charakteristiky vyzařování světla se rychle zhoršují.
Aby se toto omezení prolomilo, Pohang University of Technology používá h-BN jako materiál zařízení. Struktura jeho jediné atomové vrstvy je podobná grafenu a její vzhled je průhledný, proto se také nazývá"bílý grafen."
Uvádí se, že na rozdíl od AlxGa1-xN vyzařuje jasné světlo v hluboké ultrafialové oblasti a je považován za nový materiál, který lze použít k vývoji hlubokých ultrafialových LED. Kvůli velkému zakázanému pásmu je však obtížné injektovat elektrony a díry, což znemožňuje výrobu LED. Pokud se však na h-BN nano-film přivede silné napětí, mohou být elektrony a díry vstříknuty tunelovacím efektem. Proto byla vyrobena LED zařízení založená na Van der Waalsových heterogenních nanomateriálech naskládaných s grafenem, h-BN a grafenem a hluboká ultrafialová spektroskopie potvrdila, že skutečná zařízení vyzařují silné ultrafialové paprsky.
Profesor Jin Zhonghuan z katedry materiálových věd a inženýrství univerzity řekl: „Vývoj nových vysoce účinných materiálů LED v novém rozsahu vlnových délek může být výchozím bodem pro aplikaci optických zařízení. Význam tohoto výzkumu h-BN spočívá v realizaci výroby hlubokých ultrafialových LED. .
Oproti stávajícímu materiálu AlxGa1-xN má navíc výrazně vyšší světelnou účinnost a zařízení lze miniaturizovat."
