Гибридный кристалл раздвигает границы эффективности светодиодных ламп

Исследователи совместили пару многообещающих материалов для солнечных батарей и получили инновационную основу для LED технологии.

Команда разработала способ внедрения флуоресцентных наноразмерных частиц, а именно коллоидных квантовых точек, в перовскит.

Перовскиты — это семейство материалов, которые легко получать из раствора, и по которым электроны перемещаются с минимальными потерями.

«Это достаточно свежая идея», заявила одна из ведущих авторов исследования Цзи Вень Гон. „Мы задумали использовать уникальные свойства двух компонентов, объединив их в пределах одной матрицы“.

В итоге у ученых получился черный кристалл на перовскитовой матрице, который направляет электроны в квантовые точки, эффективно преобразующие электроэнергию в фотоны.

Гиперэффективные светодиодные технологии могут привести к появлению различных устройств в каждом доме, от светодиодных или LED ламп до новых дисплеев и технологии распознавания жестов с использованием околоинфракрасных длин волн.

— Если попытаться сжать два кристалла вместе, они чаще всего формируют отдельные фазы без взаимного проникновения и смешивания, отметил доктор Рикардо Комин. — Нам требовалось разработать новую стратегию для того, чтобы оба этих компонента забыли о различиях и сформировали уникальную кристаллическую сущность.

Основной проблемой здесь является так называемая гетероэпитаксия или выравнивание двух кристаллических структур. Чтобы добиться гетероэпитаксии, Гон, Комин и их команда разработали метод соединения атомных «концов» двух кристаллических структур так, чтобы не было дефектов швов.

Получившийся неоднородный, состоящий из разных частей материал стал основой для нового семейства околоинфракрасных светодиодов с очень низким энергопотреблением. Инфракрасные светодиоды можно использовать для совершенствования технологии ночного видения, биомедицинской визуализации и быстродействующих телекоммуникаций.