A közelmúltban az amerikai energiaügyi minisztérium (DOE) az argonne -i nemzeti laboratóriumban, Lemontban, Illinois -ban vezetett egy fontos LED -anyag kifejlesztését.
A reformlaboratórium kutatói azt mondták:&"A LED -ek rendkívül hatékonyak, kevesebb hőt bocsátanak ki, és hosszú ideig tartanak."&"; A tudósok új anyagokat tanulmányoznak a LED -ek hatékonyabbá és hosszabb élettartamúvá tétele érdekében, és alkalmazzák azokat a szórakoztató elektronika, az orvostudomány és a biztonság területén."
A Brookhaven National Laboratory, a Los Alamos National Laboratory és az SLAC National Accelerator Laboratory kutatói és partnerei arról számolnak be, hogy stabil perovskit nanokristályokat készítettek ehhez a LED -hez.
& "Nature Photonics &"; publikációt közölt a csoport munkájáról.&"; Kutatásaink azt mutatják, hogy ez a módszer lehetővé teszi számunkra, hogy jelentősen javítsuk a lumineszcens nanokristályok fényerejét és stabilitását, &"; - jegyezte meg Xuedan Ma, az Argonne Nanomaterials Center tudósa.
A perovskit nanokristályok a fő jelöltjei egy új típusú LED anyagnak. De sokáig instabilnak bizonyult a tesztelés során.
A kutatócsoport a nanokristályokat egy fém szerves keretnek (MOF) nevezett porózus szerkezetben stabilizálta.
A földön található bőséges anyagok alapján, amelyeket szobahőmérsékleten gyártanak, ezek a LED-ek egy napon lehetővé teszik az olcsóbb tévékészülékek és szórakoztatóelektronikai eszközök, valamint a jobb gamma-sugárzású képalkotó berendezések használatát, még az orvostudomány, a biztonsági szkennelés és a tudomány számára is. Kutatott önerős röntgenérzékelő.
& "; A stabilitási problémát úgy oldottuk meg, hogy a perovskit anyagot a MOF szerkezetébe ágyaztuk, &"; - mondta egy tudós az Argonne Nanomaterials Center (CNM), az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma' Office of Scientific User Facilities irodájában.&"; Kutatásaink azt mutatják, hogy ez a módszer nagymértékben javíthatja a lumineszcens nanokristályok fényerejét és stabilitását."
& "; A perovszkit nanokristályok MOF -ben való kombinálásának működési koncepciója por alakban bizonyított, de ez az első alkalom, hogy sikeresen integráltuk egy LED emissziós rétegébe."
A nanokristályos LED -ek előállítására tett korábbi kísérleteket gátolta a nanokristályok nem kívánt térfogatú fázisba történő lebomlása, elvesztve a nanokristályok előnyeit és gyengítve gyakorlati LED -es potenciáljukat.
Az ömlesztett anyagok általában atomok milliárdjaiból állnak. Az olyan anyagok, mint a perovskit, nanométeres szakaszban néhány -néhány ezer atomból állnak, ezért másként viselkednek.
Új módszerükben a kutatócsoport stabilizálta a nanokristályokat úgy, hogy nanokristályokat hozott létre a MOF mátrixában, amelyet&"-ként írtak le, mint egy szögesdróttal elkapott teniszlabdát." Fém prekurzorként ólomcsomókat használtak a keretben, szerves anyagként pedig halogenid -sókat.
A halogenid sóoldat metil -ammónium -bromidot tartalmaz, amely a keretben lévő ólommal reagálva nanokristályokat állít össze a mátrix ólommagja körül.
A mátrix elkülönítve tartja a nanokristályokat, így nem lépnek kölcsönhatásba és nem bomlanak le. Ez a módszer egy oldatbevonaton alapul, amely jóval olcsóbb, mint a szervetlen LED -ek gyártásánál széles körben használt vákuumos eljárás.
A MOF stabil LED -ek élénkvörös, kék és zöld fényt, valamint minden fény különböző árnyalatát képesek előállítani.
Wani Nie, a Los Alamos Nemzeti Laboratórium Integrált Nanotechnológiai Központjának tudósa elmondta: „Ebben a munkában először bebizonyítottuk, hogy a MOF -ben stabil perovskit nanokristályok különböző színű, világos és stabil színeket hoznak létre. VEZETTE."&"Különféle színeket hozhatunk létre, javíthatjuk a színtisztaságot és növelhetjük a fotolumineszcenciás kvantumhozamot. Ez az anyagok fényerejének mérőszáma."
A kutatócsoport fejlett fotonforrást (APS) használt az időfelbontású röntgen-abszorpciós spektroszkópia során, amely módszer lehetővé tette számukra, hogy idővel felfedezzék a perovskit anyagok változásait. A kutatók nyomon tudják követni az elektromos töltések mozgását az anyagon, és megértik a fénykibocsátáskor jelentkező fontos információkat.
