Forskere kaster lys over byggestenene til næste generation af LED-skærme

Tre teams af forskere ved Clemson University er gået sammen om at afsløre nogle af mysterierne omkring perovskit nanokrystaller, som er halvledere med adskillige anvendelser, inklusive LED'er, lasere, solceller og fotodetektorer.

En forskningsartikel med titlen "Korrelationen mellem faseovergang og fotoluminescensegenskaber af CsPbX ₃ (X=Cl, Br, I) perovskite nanokrystaller" dukkede for nylig op i Fremskridt i nanoskala , et åbent tidsskrift udgivet af Royal Society of Chemistry. Artiklens hovedforfatter er Jun Yi, som var en studerende, der arbejdede med Apparao Rao, Robert Adger Bowen professor i fysik ved Clemson University.

"Vi er altid på jagt efter studerende til at arbejde med projekter, " sagde Rao, en professor i College of Sciences afdeling for fysik og astronomi og direktør for Clemson Nanomaterials Institute. "Jun startede dette projekt for omkring et år siden, og vores teams arbejdede sammen og endte med et godt stykke arbejde. Faktisk, tidsskriftet fremhævede vores arbejde på bagsiden."

Rao sagde, at Yi var i stand til at være bindeled mellem Raos hold og et hold ledet af Jianbo Gao, adjunkt i fysik og astronomi; og et tredje hold, ledet af Hugo Sanabria, en lektor i fysik og astronomi.

Rao og Gao forklarede, at deres fælles interesser i de små nanokrystaller er fokuseret på materialets optiske egenskaber og anvendelser.

"Jianbos team og mit team har en fælles interesse i at fremme nanokrystaller for at producere bedre solceller, LED'er - sådan noget, " sagde Rao. "Dybest set, de tre hold havde den nødvendige instrumentering til at gennemføre undersøgelsen." Undersøgelsen har relevans for ansøgninger, der allerede har fundet vej ind i vores liv, ifølge Gao.

"Denne teknologi er meget brugt. F.eks. du kan finde det hos Costco eller Walmart, da det er til stede i de kvanteprikker, som Samsung bruger i sit QLED-tv, " sagde Gao.

Forfatterne bemærkede i papiret, at perovskit nanokrystal "tiltrækker meget opmærksomhed på grund af deres unikke afstembare optiske egenskaber."

Med disse særlige nanokrystaller, holdenes forskning omhandlede en faseovergang, et af de mest fundamentale fysiske fænomener i faststoffysik, som kan påvirke det elektriske, optisk, magnetiske, materialers mekaniske og kemiske egenskaber. Ved hjælp af fremstillede nanokrystaller, delvis, af enten klor, brom eller jod, forskerne opdagede, at når de udsættes for varme, de klorbaserede nanokrystaller opførte sig anderledes end de jodid- eller brombaserede nanokrystaller.

"Det fik os til at tænke over, hvad årsagen kunne være, " sagde Rao.

Papiret konkluderede, at holdenes forskning giver "en dybere indsigt i effekten af ​​faseovergang på lavtemperaturfotofysikken af ​​perovskitmaterialer."

"Vi lagde grunden og forbandt prikkerne, " sagde Gao.

Ironisk, avisen var ikke færdig, før Yi var vendt tilbage til sit hjem i Kina.

"Vi var lamslåede i nogen tid, " sagde Gao.

"Uden denne elev, vi kunne ikke have opnået dette forskningsprojekt. Han hævede papirets niveau, " tilføjede Rao.