Dne 23. prosince výzkumná skupina z katedry nového materiálového inženýrství na Pohang University of Technology oznámila, že vyrobila nový typ LED prvku, který vyzařuje hluboké ultrafialové světlo založené na sendvičové struktuře grafenových vrstev a hexagonálního nitridu boru (hBN). vrstvy. . Výzkumný tým vysvětlil, že zařízení, která vyzařují hluboké ultrafialové paprsky, dosud používaly 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-renomovaném akademickém časopise Nature Communications.
▲ h-BN deep ultraviolet LED. Schematic showing strong deep ultraviolet emission using graphene, h-BN, and van der Waals heteronanomaterials with graphene structures (C)
Podle Pohang University of Technology je hlavním materiálem, který se v současnosti používá při výzkumu hlubokých ultrafialových LED, nitrid hliníku a galia (dále jen AlxGa1-xN). Tento materiál má však zásadní omezení, že jeho luminiscenční vlastnosti se rychle zhoršují, jak se vlnová délka zkracuje.
In order to break through this limitation, POSTECH uses h-BN as a device material, whose single-atom layer structure is similar to graphene and its appearance is transparent, so it is also called "white graphene".
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, takže LED diody nelze vyrobit. Ale pokud je na h-BN nanofilm přivedeno silné napětí, mohou být elektrony a díry vstříknuty tunelovým efektem. Proto byla vyrobena LED zařízení založená na stohování van der Waalsových heterogenních nanomateriálů s grafenem, h-BN a grafenem a hloubkovou UV spektroskopií bylo potvrzeno, že skutečné zařízení vyzařuje silné UV světlo.
Professor Jin Zhonghuan from the Department of Materials Science and Engineering of the university said: "The development of new high-efficiency LED materials in a new wavelength range can be a starting point for the application of optical devices. The significance of this research on h-BN lies in the realization of deep ultraviolet LED manufacturing. .
In addition, compared with the existing AlxGa1-xN material, it has significantly higher luminous efficiency, and the device can be miniaturized. "
