Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Stort område og fleksible nær-infrarøde lysemitterende dioder

Figur (A) viser ensartet elektroluminescens fra en fleksibel perovskit lysemitterende diode, der er udviklet af forskerholdet. Figur (B) viser belysning med nær-infrarød perovskit lysemitterende diode på bagsiden af ​​knytnæven. Dette giver mulighed for billeddannelse af subkutane blodkar. Kredit:Nature Photonics

Infrarøde lysdioder er nyttige til optisk kommunikation og skjult belysning, og findes normalt i fjernbetjeninger og opsætninger af sikkerhedskameraer. De er generelt små punktkilder, som begrænser deres anvendelse, hvis der kræves større belysning i umiddelbar nærhed, for eksempel, på en bærbar enhed.

Et forskerhold ledet af prof. TAN Zhi Kuang fra Institut for Kemi og Solar Energy Research Institute of Singapore (SERIS), NUS har udviklet højeffektivitet, nær-infrarøde lysdioder, der kan dække et område på 900 mm 2 ved hjælp af billige løsningsmetoder. Dette er flere størrelsesordener større end størrelserne opnået i andre bestræbelser, og åbner en række interessante nye applikationer. Deres enheder anvender en ny perovskitbaseret halvleder, som er en direkte båndgap halvleder, der er i stand til stærk lysemission. Ved at bruge en ny enhedsarkitektur, forskergruppen er i stand til præcist at indstille indsprøjtningen af ​​elektroner og huller (negative og positive ladninger) i perovskitten, sådan, at et afbalanceret antal modsatte ladninger kunne mødes og give anledning til effektiv lysgenerering. Teamet fandt også ud af, at denne forbedring tillod, at der laves store enheder med betydeligt højere reproducerbarhed.

ZHAO Xiaofei, en ph.d. studerende på forskerholdet sagde, "Vi fandt ud af, at hulindsprøjtningseffektiviteten er en væsentlig faktor, der påvirker enhedernes ydeevne. Ved at bruge en organisk halvleder med et lavere ioniseringspotentiale som en del af enhedens struktur, vi var i stand til at forbedre hulindsprøjtningen og opnå ladningsbalance. Dette tillod vores enheder at udsende lys ved effektiviteter (ekstern kvanteeffektivitet på 20%) tæt på deres teoretiske grænse, og reducerede desuden ydelsesvariationen fra enhed til enhed, dermed muliggør realisering af meget større enheder. "

Prof Tan sagde, "Nogle af de teknologier, som vores enhed kan aktivere, kan omfatte skjult belysning i ansigtsgenkendelse eller augmented reality/virtual reality eye-tracking-teknologier. Især vi har demonstreret, at vores lysdioder kunne være velegnede til applikationer, der involverer subkutan dybvævsbelysning, f.eks. i bærbare sundhedssporingsenheder. "

"Disse materialer kunne også udvikles til at udsende lys i hele spektret af synlige farver. De kunne derfor anvendes i nyere generationer af fladskærms elektroniske displays, " han tilføjede.


Varme artikler