Am 23. Dezember gab eine Forschungsgruppe des Department of Advanced Materials Engineering der Pohang University of Technology bekannt, dass sie eine neue Art von LED-Element hergestellt hat, das tiefes ultraviolettes Licht emittieren kann, das auf einer Sandwichstruktur aus Graphen und hexagonalen Bornitridschichten (hBN) basiert. . Das Forschungsteam erklärte, dass bisher Geräte, die tiefe ultraviolette Strahlen emittieren, hauptsächlich Komponenten aus Quecksilber oder Aluminiumgalliumnitrid verwenden, aber diese traditionellen Komponenten haben Probleme mit der Verschmutzung oder der Lichtausbeute. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der weltweit renommierten Fachzeitschrift "Nature Communications" veröffentlicht.
▲ h-BN tiefe ultraviolette LED. Das schematische Diagramm zeigt, dass die Verwendung von Graphen, h-BN und van der Waals heterogenen Nanomaterialien mit Graphenstruktur starkes tiefes ultraviolettes Licht emittieren kann (C)
Laut der Pohang University of Technology ist das Hauptmaterial, das derzeit in der tief ultravioletten LED-Forschung verwendet wird, Aluminiumgalliumnitrid (im Folgenden als AlxGa1-xN bezeichnet). Dieses Material hat jedoch eine grundlegende Einschränkung, das heißt, wenn die Wellenlänge kürzer wird, verschlechtern sich die Lichtemissionseigenschaften schnell.
Um diese Einschränkung zu durchbrechen, verwendet die Pohang University of Technology h-BN als Gerätematerial. Die Struktur seiner einzelnen Atomschicht ähnelt Graphen, und sein Aussehen ist transparent, so dass es auch "weißes Graphen" genannt wird.
Es wird berichtet, dass es im Gegensatz zu AlxGa1-xN helles Licht im tiefen ultravioletten Bereich emittiert und als neues Material gilt, das zur Entwicklung tiefer ultravioletter LEDs verwendet werden kann. Aufgrund der großen Bandlücke ist es jedoch schwierig, Elektronen und Löcher zu injizieren, was es unmöglich macht, eine LED herzustellen. Wenn jedoch eine starke Spannung an den h-BN-Nanofilm angelegt wird, können Elektronen und Löcher durch den Tunneleffekt injiziert werden. Daher wurden LED-Bauelemente auf Basis von Van der Waals heterogenen Nanomaterialien, die mit Graphen, h-BN und Graphen gestapelt sind, hergestellt, und die tiefe ultraviolette Spektroskopie bestätigte, dass die tatsächlichen Geräte starke ultraviolette Strahlen aussenden.
Professor Jin Zhonghuan vom Department of Materials Science and Engineering der Universität sagte: "Die Entwicklung neuer hocheffizienter LED-Materialien im neuen Wellenlängenbereich kann ein Ausgangspunkt für die Anwendung optischer Geräte sein. Die Bedeutung dieser Forschung zu h-BN liegt in der Realisierung der tiefvioletten LED-Fertigung. .
Darüber hinaus hat es im Vergleich zum vorhandenen AlxGa1-xN-Material eine deutlich höhere Lichtausbeute und das Gerät kann miniaturisiert werden. "
