Ученые Сколтеха вместе с коллегами создали эффективный белый светодиод на базе квантовых точек

Ученые Сколковского института науки и технологий (Сколтех) вместе с коллегами из Англии и Тайваня спроектировали новую белую светодиодную структуру с рекордными показателями эффективности, эта технология открывает дорогу ультратонким и дешевым светодиодам. Об этом сообщает пресс-служба Сколтеха.

"Созданные нами структуры будет легче интегрировать в светодиодные дисплеи, чем их современные аналоги, что позволит снизить общую стоимость устройства. Кроме того, новый подход позволяет хорошо контролировать направления светового излучения диода и более энергоэффективен. Все вместе это делает нашу разработку очень привлекательной для индустрии освещения", - рассказал Мэл Броссар, один из авторов исследования и сотрудник Исследовательского центра по фотонике и квантовым материалам Сколтеха.

Стандартные белые светодиоды работают на основе полупроводника нитрид галлия GaN, который при пропускании электрического тока излучает свет в синем и ультрафиолетовом диапазоне. Потом фотоны этого излучения поглощаются другими веществами, которые переизлучают свет уже в более широком диапазоне волн, то есть светятся белым. Подобные вещества, способные преобразовывать поглощенную ими энергию в видимое излучение, называются люминофорами. Недавно в качестве люминофоров светоизлучающих диодов предложили использовать квантовые точки, параметрами излучения которых (например, цветом) можно очень легко управлять.

Однако в первых прототипах таких белых светодиодов люминофор наносился отдельным слоем поверх синего светодиода GaN, что приводило к очень низкой общей эффективности устройства. Большая часть излучения нитрида галлия отражалась от границы раздела слоев и в результате не доходила до квантовых точек. В свежем исследовании авторы предложили новую гибридную структуру, в которой квантовые точки расположены внутри синего светодиода с определенной периодичностью, что значительно улучшает эффективный квантовый выход - отношение числа излученных фотонов к числу поглощенных - и другие характеристики устройства.

"Прекрасная комбинация между синим излучением светодиода из нитрида галлия и излучением квантовых точек дает рекордное цветопреобразование и эффективный квантовый выход, главную характеристику белого светодиода. Это позволяет полностью отказаться от поверхностного слоя эпоксидной смолы, содержащего белые люминофоры, для получения ультратонких светодиодов", - говорит Броссар.

Эффективный квантовый выход нового устройства составил 110%. Разработка, сделанная учеными Сколтеха, Саутгемптонского университета (University of Southampton, Англия), корпорации Luxtaltek (Luxtaltek Corporation,Тайвань) и Национального университета Цзяотун (National Chiao Tung University, Тайвань), описана в журнале Optica.

Источник: energosovet.ru