23. decembra výskumná skupina z Katedry nového materiálového inžinierstva na Pohang University of Technology oznámila, že vyrobila nový typ prvku LED, ktorý vyžaruje hlboké ultrafialové svetlo na základe sendvičovej štruktúry grafénových vrstiev a hexagonálneho nitridu bóru (hBN). vrstvy. . Výskumný tím vysvetlil, že doteraz zariadenia, ktoré vyžarujú hlboké ultrafialové lúče, používali hlavne komponenty vyrobené z ortuti alebo nitridu hliníka a gália, ale tieto tradičné komponenty majú problémy so znečistením alebo svetelnou účinnosťou. Výsledky výskumu boli nedávno publikované vo svetovo-uznávanom akademickom 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)
Podľa Pohang University of Technology je hlavným materiálom, ktorý sa v súčasnosti používa pri hlbokom ultrafialovom výskume LED, nitrid hliníka a gália (ďalej len AlxGa1-xN). Tento materiál má však zásadné obmedzenie, že jeho luminiscenčné vlastnosti sa rýchlo zhoršujú, keď sa vlnová dĺžka skracuje.
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".
Uvádza sa, že na rozdiel od AlxGa1-xN vyžaruje jasné svetlo v hlbokej ultrafialovej oblasti a považuje sa za nový materiál, ktorý možno použiť na vývoj hlbokých ultrafialových LED. Kvôli veľkej šírke pásma je však ťažké injektovať elektróny a diery, takže LED diódy sa nedajú vyrobiť. Ak sa však na nanofilm h-BN aplikuje silné napätie, elektróny a diery môžu byť vstreknuté cez tunelový efekt. Preto boli vyrobené LED zariadenia založené na stohovaní van der Waalsových heterogénnych nanomateriálov s grafénom, h-BN a grafénom a hĺbkovou UV spektroskopiou sa potvrdilo, že skutočné zariadenie vyžaruje silné UV svetlo.
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. "
