Στις 23 Δεκεμβρίου, μια ερευνητική ομάδα από το Τμήμα Μηχανικών Νέων Υλικών στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Pohang ανακοίνωσε ότι έχουν κατασκευάσει έναν νέο τύπο στοιχείου LED που εκπέμπει βαθύ υπεριώδες φως με βάση μια δομή σάντουιτς στρώσεων γραφενίου και εξαγωνικών στρωμάτων νιτριδίου βορίου (hBN). . Η ερευνητική ομάδα εξήγησε ότι μέχρι στιγμής, οι συσκευές που εκπέμπουν βαθιές υπεριώδεις ακτίνες έχουν χρησιμοποιήσει κυρίως συστατικά κατασκευασμένα από υδράργυρο ή νιτρίδιο του γάλλου αλουμινίου, αλλά αυτά τα παραδοσιακά συστατικά έχουν προβλήματα με τη ρύπανση ή τη φωτεινή απόδοση. Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο παγκοσμίου φήμης ακαδημαϊκό περιοδικό Nature Communications.
✅ H-BN βαθιά υπεριώδης λυχνία LED. Σχηματικά που παρουσιάζουν ισχυρές βαθιές υπεριώδεις εκπομπές χρησιμοποιώντας γραφένιο, h-BN και van der Waals ετερονανοϋλικά με δομές γραφενίου (C)
Σύμφωνα με το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Pohang, το κύριο υλικό που χρησιμοποιείται επί του παρόντος σε βαθιά υπεριώδη έρευνα LED είναι το νιτρίδιο του γαλλίου αλουμινίου (εφεξής AlxGa1-xN). Ωστόσο, αυτό το υλικό έχει έναν θεμελιώδη περιορισμό ότι οι φωτεινές ιδιότητές του επιδεινώνονται γρήγορα καθώς το μήκος κύματος μειώνεται.
Για να σπάσει αυτόν τον περιορισμό, η POSTECH χρησιμοποιεί το h-BN ως υλικό συσκευής, του οποίου η δομή στρώματος ενός ατόμου είναι παρόμοια με το γραφένιο και η εμφάνισή του είναι διαφανής, οπότε ονομάζεται επίσης "λευκό γραφένιο".
Αναφέρεται ότι, σε αντίθεση με το AlxGa1-xN, εκπέμπει έντονο φως στη βαθιά υπεριώδη περιοχή και θεωρείται ένα νέο υλικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη βαθιών υπεριώδη LED. Ωστόσο, λόγω του μεγάλου χάσματος ζωνών, είναι δύσκολο να εγχύσει τα ηλεκτρόνια και τις τρύπες, έτσι τα LED δεν μπορούν να γίνουν. Αλλά αν εφαρμοστεί ισχυρή τάση στο νανοφίλμ h-BN, τα ηλεκτρόνια και οι οπές μπορούν να εγχυθούν μέσω του φαινομένου της σήραγγας. Ως εκ τούτου, οι συσκευές LED που βασίζονται στη στοίβαξη των ετερογενών νανοϋλικών van der Waals με γραφένιο, h-BN και γραφένιο κατασκευάστηκαν και επιβεβαιώθηκε με φασματοσκοπία βαθιάς υπεριώδους ακτινοβολίας ότι η πραγματική συσκευή εκπέμπει ισχυρό υπεριώδες φως.
Ο καθηγητής Jin Zhonghuan από το Τμήμα Επιστήμης και Μηχανικής Υλικών του πανεπιστημίου δήλωσε: «Η ανάπτυξη νέων υλικών LED υψηλής απόδοσης σε μια νέα σειρά μήκους κύματος μπορεί να αποτελέσει σημείο εκκίνησης για την εφαρμογή οπτικών συσκευών. Η σημασία αυτής της έρευνας για το h-BN έγκειται στην πραγματοποίηση της βαθιάς παραγωγής υπεριώδους LED. .
Επιπλέον, σε σύγκριση με το υπάρχον υλικό AlxGa1-xN, έχει σημαντικά υψηλότερη φωτεινή απόδοση και η συσκευή μπορεί να μικρύνει. "
