Nedavno je američko ministarstvo energetike (DOE) u Nacionalnoj laboratoriji Argonne u Lemontu, Illinois, vodilo razvoj važnog LED materijala.
Istraživači tima reformskog laboratorija su rekli: "LED-ovi su visoko efikasni, emitiraju manje toplote, a dugo traje." "Naučnici proučavaju nove materijale kako bi LED-ovi efikasniji i duži život, i primjenjuju ih na potrošačku elektroniku, medicinu i sigurnosno polje."
Istraživači i partneri iz Brookhaven National Laboratory, Los Alamos National Laboratory, i SLAC National Accelerator Laboratory report da su pripremili stabilne perovskite nanocrystals za ovaj LED.
"Nature Photonics" je objavio rad koji opisuje rad grupe. "Naša istraživanja pokazuju da nam ova metoda omogućava da uveličamo svjetlinu i stabilnost luminescentnih nanocrystalsa", komentiraO je Xuedan Ma, naučnik u Argonne Nanomaterials Centru.
Perovskite nanocrystals su glavni kandidati za novu vrstu LED materijala. Ali dugo se to pokazalo nestabilnim u testiranju.
Istraživački tim stabilizirao je nanocrystals u poroznoj strukturi zvanoj metalni organski okvir (MOF).
Na osnovu obilnih materijala na zemlji i proizvedenih na temperaturi sobe, ove LED-ove mogu jednog dana omogućiti tv-e sa nižim troškovima i potrošačku elektroniku, kao i bolju opremu za snimanje gama zraka, čak i za medicinu, sigurnosno skeniranje, i nauku. Istraživao je detektor rendgena.
"Riješili smo problem stabilnosti enkapsulaciji materijala perovskita u strukturi MOF-a," izjavio je naučnik u Argonne Centru za nanomaterijale (CNM), Ured ureda ureda naučnih korisnika Ministarstva energetike SAD. "Naša istraživanja pokazuju da ova metoda može uveličati poboljšanje svjetline i stabilnosti luminescentnih nanocrystalsa."
"Operativni koncept kombiniranja perovskite nanocrystals u MOF dokazan je u obliku praha, ali ovo je prvi put da smo ga uspješno integrirali u emisijski sloj LED-a."
Prethodni pokušaji proizvodnje nanokristalnih LED-ova bili su oteženi degradacijom nanokristala natrag u neželjenu fazu volumena, gubeći prednosti nanokristala i slabeći njihov potencijal kao praktične LED-ove.
Rasuta materija se obično sastoji od milijardi atoma. Materijali poput perovskita su sačinjeni od nekoliko do nekoliko hiljada atoma u fazi nanometara, pa se ponašaju drugačije.
U svojoj novoj metodi, istraživački tim stabilizirao je nanocrystals stvarajući nanocrystals u matrici MOF-a, koju su opisali kao "kao tenisku loptu uhvaćenu bodljikavom žicom". Koristili su olovne ćorsokake u okviru kao metalne prekurkurse i soli halida kao organske materijale.
Otopina soli halida sadrži metil amonijev bromid, koji reagira s olovom u okviru da bi sklopio nanokrastale oko olovnog jezgra u matrici.
Matrica drži nanokristale odvojene, tako da ne interakciju i degradaciju. Ova metoda se zasniva na metodi premazenja otopine, koja je mnogo jeftinija od široko korištenog vakuumskog procesa za proizvodnju neorganske LED-ove.
MOF stabilne LED-ove mogu proizvesti svijetlocrvenu, plavu i zelenu svjetlost, kao i različite nijanse svake svjetlosti.
Wani Nie, naučnik u Centru za integrisanu nanotehnologiju u Nacionalnoj laboratoriji Los Alamos, izjavio je: "U ovom radu, prvi put smo demonstrirali da će perovskite nanocrystals koji su stabilni u MOF-u stvoriti svijetle i stabilne boje raznih boja. LED." "Možemo stvoriti različite boje, poboljšati čistoću boja, i povećati fotoluminescence kvantni prinos. Ovo je mjera odsjajne sposobnosti materijala."
Istraživački tim je koristio napredni fotonski izvor (APS) za vrijeme riješenu spektroskopiju apsorpcije rendgena, tehniku koja im je omogućila da s vremenom otkriju promjene u materijalima perovskita. Istraživači mogu pratiti kretanje električnih naboja kroz materijal i razumjeti važne informacije do koje dolazi kada se svjetlost emitira.
