Прогресс в светодиодных технологиях - самособирающиеся нано-структуры на основе перовскитов

Появление светодиодов (LED) было революционным событием в технологиях освещения благодаря своей эффективности, износостойкости и долговечности. Сегодня же исследователям из Принстонского университета удалось сделать еще более революционное улучшение источников света с помощью использования перовскитов. В данном случае используется кристаллическое вещество, которое принадлежит к классу структур, имеющих ту же самую структуру, что и перовскит (CaTiO3) - минерал титаната кальция.

В соответствии с информацией на сайте perovskite-info.com (название говорит само за себя): "... перовскиты имеют внушающий объем интереснейших свойств, включая "огромное магнитное сопротивление" - их электрическая проводимость изменяется, когда они попадают под действие магнитного поля (что может оказаться очень полезным для использования в микроэлектронике) ", а также они имеют несколько практических применений в исполнении, "...сенсорных и катализаторных электродов, определенных типов топливных баков, солнечных панелей, лазеров, накопительных устройств и спинтроники." На сегодняшний день перовскиты пришли в область светодиодной технологии и предложили, "...потенциальную альтернативу с довольно низкой ценой по сравнению с нитритом галлия (GaN) и другими материалами, использующимися с производстве светодиодной техники", - как заявил Барри Рэнд, доцент кафедры электротехники и Центра по изучению энергетики им. Энслингера в Принстоне.

Это потенциальное снижение в цене делает светодиоды более и более привлекательными, принимая во внимание то, что они имеют большую износостойкость, эффективность и долговечность, но при этом остаются более дорогими по сравнению с лампами накаливания и флуоресцентными лампами.

В абстрактном виде, первичный отчет Рэнда говорит о том, что он заметил то, что перовскиты имеют многообещающий потенциал из-за их "высокого качества цветопередачи, низкой и не радиоактивной скорости рекомбинации, а также настраиваемой ширины запрещенной (энергетической) зоны." Совместно с другими исследователями, Рэнд обнаружил, что светодиоды на основе перовскитов оказались высокоэффективными, и что самое интересное, процесс их формирования оказался "самособирающимся, создавая нано-структурные кристаллы." Также было обнаружено, что когда длинноцепочечный органический галоид аммония добавляется в данное решение на основе перовскита, то на его поверхности образуются еще меньшие кристаллы, что в соответствии с данными Phys.org, увеличивает "внешнюю квантовую эффективность, означая то, что светодиоды испускают большее количество фотонов по сравнению с количеством электронов, поглощенных устройством", а сама поверхность остается более стабильной, чем в решениях, полученных с помощью других средств.

Профессор кафедры материаловедения и машиностроения Университета Миннесоты, Рассел Холмс, верит в то, что данное исследование приведет к промышленному внедрению светодиодов на основе перовскита. Эти разработки сделают светодиоды еще более сильными конкурентами в индустрии освещения, а широко продемонстрированное применение перовскитов, например в случае с такими развивающимися технологиями, как солнечные панели, также должны иметь большие последствия.