Den 23. december annoncerede en forskergruppe fra Department of Advanced Materials Engineering ved Pohang University of Technology, at de har produceret en ny type LED-element, der kan udsende dybt ultraviolet lys baseret på en sandwichstruktur af grafen og hexagonal bornitrid (hBN) lag. . Forskerholdet forklarede, at indtil videre bruger enheder, der udsender dybe ultraviolette stråler, hovedsagelig 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 dyb ultraviolet LED. Det skematiske diagram viser, at brugen af grafen, h-BN og van der Waals heterogene nanomaterialer med grafenstruktur kan udsende stærkt dybt ultraviolet lys (C)
Ifølge Pohang University of Technology er det vigtigste materiale, der i øjeblikket anvendes i dyb-ultraviolet LED-forskning, aluminium galliumnitrid (i det følgende benævnt AlxGa1-xN). Dette materiale har dog en grundlæggende begrænsning, det vil sige, at når bølgelængden bliver kortere, vil de lysemitterende egenskaber hurtigt forringes.
For at bryde igennem denne begrænsning bruger Pohang University of Technology h-BN som et enhedsmateriale. Strukturen af dets enkelte atomlag ligner grafen, og dets udseende er gennemsigtigt, så det kaldes også"hvidt grafen."
Det rapporteres, at det i modsætning til AlxGa1-xN udsender skarpt lys i det dybe ultraviolette område og betragtes som 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, hvilket gør det umuligt at lave en LED. Men hvis en stærk spænding påføres h-BN nanofilmen, kan elektroner og huller injiceres gennem tunneleffekten. Derfor blev LED-enheder baseret på Van der Waals heterogene nanomaterialer stablet med grafen, h-BN og grafen fremstillet, og dyb ultraviolet spektroskopi bekræftede, at de faktiske enheder udsender stærke ultraviolette stråler.
Professor Jin Zhonghuan fra Institut for Materialevidenskab og Engineering på universitetet sagde: "Udviklingen af nye højeffektive LED-materialer i det nye bølgelængdeområde kan være et udgangspunkt for anvendelsen af optiske enheder. Betydningen af denne forskning om h-BN ligger i realiseringen af dyb-ultraviolet LED-fremstilling. .
Derudover har det, sammenlignet med det eksisterende AlxGa1-xN-materiale, betydeligt højere lyseffektivitet, og enheden kan miniaturiseres."
