Den 23. december annoncerede en forskergruppe fra Institut for Ny Materialeteknik ved Pohang University of Technology, at de har fremstillet en ny type LED-element, der udsender dybt ultraviolet lys baseret på en sandwichstruktur af grafenlag og hexagonal bornitrid (hBN) lag. . Forskerholdet forklarede, at indtil videre har enheder, der udsender dybe ultraviolette stråler, hovedsageligt brugt komponenter lavet af kviksølv eller aluminium galliumnitrid, men disse traditionelle komponenter har problemer med forurening eller lyseffektivitet. Forskningsresultaterne blev for nylig offentliggjort i det verdenskendte-akademiske tidsskrift Nature Communications.
▲ h-BN deep ultraviolet LED. Schematic showing strong deep ultraviolet emission using graphene, h-BN, and van der Waals heteronanomaterials with graphene structures (C)
Ifølge Pohang University of Technology er det vigtigste materiale, der i øjeblikket anvendes i dyb ultraviolet LED-forskning, aluminium galliumnitrid (herefter benævnt AlxGa1-xN). Dette materiale har dog en grundlæggende begrænsning, at dets luminescerende egenskaber forringes hurtigt, efterhånden som bølgelængden bliver kortere.
In order to break through this limitation, POSTECH uses h-BN as a device material, whose single-atom layer structure is similar to graphene and its appearance is transparent, so it is also called "white graphene".
Det er rapporteret, at det i modsætning til AlxGa1-xN udsender skarpt lys i det dybe ultraviolette område og anses for at være et nyt materiale, der kan bruges til at udvikle dybe ultraviolette lysdioder. På grund af det store båndgab er det dog svært at injicere elektroner og huller, så LED'er kan ikke laves. Men hvis en stærk spænding påføres h-BN nanofilmen, kan elektroner og huller injiceres gennem tunneleffekten. Derfor blev LED-enheder baseret på stabling af van der Waals heterogene nanomaterialer med grafen, h-BN og grafen fremstillet, og det blev bekræftet ved dyb UV-spektroskopi, at den faktiske enhed udsender stærkt UV-lys.
Professor Jin Zhonghuan from the Department of Materials Science and Engineering of the university said: "The development of new high-efficiency LED materials in a new wavelength range can be a starting point for the application of optical devices. The significance of this research on h-BN lies in the realization of deep ultraviolet LED manufacturing. .
In addition, compared with the existing AlxGa1-xN material, it has significantly higher luminous efficiency, and the device can be miniaturized. "
