Am 23. Dezember gab eine Forschungsgruppe des Department of New Materials Engineering der Pohang University of Technology bekannt, dass sie ein neuartiges LED-Element hergestellt haben, das tiefes ultraviolettes Licht auf der Grundlage einer Sandwichstruktur aus Graphenschichten und hexagonalem Bornitrid (hBN) emittiert. Schichten. . Das Forschungsteam erklärte, dass Geräte, die tief ultraviolette Strahlen emittieren, bisher hauptsächlich Komponenten aus Quecksilber oder Aluminium-Gallium-Nitrid verwendet haben, aber diese traditionellen Komponenten haben Probleme mit Verschmutzung oder Lichtausbeute. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der weltbekannten- akademischen Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
▲ h-BN deep ultraviolet LED. Schematic showing strong deep ultraviolet emission using graphene, h-BN, and van der Waals heteronanomaterials with graphene structures (C)
Laut der Pohang University of Technology ist das Hauptmaterial, das derzeit in der LED-Forschung im tiefen Ultraviolett verwendet wird, Aluminiumgalliumnitrid (im Folgenden als AlxGa1-xN bezeichnet). Dieses Material hat jedoch eine grundlegende Einschränkung, dass sich seine Lumineszenzeigenschaften schnell verschlechtern, wenn die Wellenlänge kürzer wird.
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".
Es wird berichtet, dass es im Gegensatz zu AlxGa1-xN helles Licht im tiefen Ultraviolettbereich emittiert und als neues Material angesehen wird, das zur Entwicklung von tiefultravioletten LEDs verwendet werden kann. Aufgrund der großen Bandlücke ist es jedoch schwierig, Elektronen und Löcher zu injizieren, sodass LEDs nicht hergestellt werden können. Wird jedoch eine starke Spannung an den h-BN-Nanofilm angelegt, können durch den Tunneleffekt Elektronen und Löcher injiziert werden. Daher wurden LED-Geräte basierend auf dem Stapeln von heterogenen Van-der-Waals-Nanomaterialien mit Graphen, h-BN und Graphen hergestellt, und es wurde durch Tiefen-UV-Spektroskopie bestätigt, dass das eigentliche Gerät starkes UV-Licht emittiert.
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. "
