Dana 23. prosinca, istraživačka skupina s Odjela za inženjerstvo novih materijala na Tehnološkom sveučilištu u Pohangu objavila je da su izradili novu vrstu LED elementa koji emitira duboko ultraljubičasto svjetlo na temelju sendvič strukture grafenskih slojeva i šesterokutnih slojeva nitrida bora (hBN). . Istraživački tim objasnio je da su do sada uređaji koji emitiraju duboke ultraljubičaste zrake uglavnom koristili komponente od žive ili aluminijskog galija nitrida, ali ove tradicionalne komponente imaju problema sa zagađenjem ili svjetlosnom učinkovitošću. Rezultati istraživanja nedavno su objavljeni u svjetski poznatom akademskom časopisu Nature Communications.
▲ h-BN duboka ultraljubičasta LED. Shematski prikaz snažne duboke ultraljubičaste emisije pomoću grafena, h-BN i van der Waals heteronanomaterijala s grafenskim strukturama (C)
Prema Tehnološkom sveučilištu Pohang, glavni materijal koji se trenutno koristi u dubokim ultraljubičastim LED istraživanjima je aluminijski galij nitrid (u daljnjem tekstu AlxGa1-xN). Međutim, ovaj materijal ima temeljno ograničenje da se njegova luminiscentna svojstva brzo pogoršavaju kako se valna duljina skraćuje.
Kako bi probio ovo ograničenje, POSTECH koristi h-BN kao materijal uređaja, čija je struktura jednoatomskog sloja slična grafenu i njegov izgled je proziran, pa se naziva i "bijeli grafen".
Prijavljeno je da, za razliku od AlxGa1-xN, emitira jaku svjetlost u dubokoj ultraljubičastoj regiji i smatra se novim materijalom koji se može koristiti za razvoj dubokih ultraljubičastih LED dioda. Međutim, zbog velikog razmaka pojasa, teško je ubrizgati elektrone i rupe, tako da se LED diode ne mogu napraviti. Ali ako se jaki napon primijeni na h-BN nanofilm, elektroni i rupe mogu se ubrizgati kroz efekt tunela. Stoga su izrađeni LED uređaji temeljeni na slaganju van der Waals heterogenih nanomaterijala s grafenom, h-BN-om i grafenom, a dubinskom UV spektroskopijom potvrđeno je da stvarni uređaj emitira jaku UV svjetlost.
Profesor Jin Zhonghuan s Odjela za znanost o materijalima i inženjerstvo sveučilišta rekao je: "Razvoj novih visokoučinkovitih LED materijala u novom rasponu valnih duljina može biti polazna točka za primjenu optičkih uređaja. Značaj ovog istraživanja na h-BN leži u realizaciji duboke ultraljubičaste LED proizvodnje. .
Osim toga, u usporedbi s postojećim AlxGa1-xN materijalom, ima znatno veću svjetlosnu učinkovitost, a uređaj se može minijaturizirati. "
