Ennätyksellinen kvanttitehokkuus sirujen ledeille

Kiinalaisen Southeast Universityn tutkimusryhmät, yhteistyössä Nanjing Normal Universityn ja Fudanin yliopiston tutkijoiden kanssa ovat saavuttaneet läpimurron van der Waalsin valodiodeissa.

Heidän innovatiivinen lähestymistapa yhdistää kaksiulotteiset perovskiittimateriaalit van der Waalsin siirtoteknologiaan, mikä johtaa yli 10 %:n kvanttitehokkuuteen huoneenlämpötilassa.

Optoelektronisten integroitujen sirujen kehittäminen kohtaa kriittisen haasteen: korkean suorituskyvyn siruihin sisällytettävien valonlähteiden puute. Kaksiulotteiset puolijohdemateriaalit ovat tulleet lupaaviksi ehdokkaiksi seuraavan sukupolven optoelektronisiin järjestelmiin, jotka tarjoavat ylivoimaisia ominaisuuksia ja integrointietuja.

Huolimatta viimeaikaisista edistysaskeleista kaksiulotteisissa puolijohdepohjaisissa ledi-rakenteissa, niiden käytännön sovellusta optoelektronisissa siruissa on rajoittanut alhainen valotehokkuus huoneenlämpötilassa ja korkeissa injektio-olosuhteissa.

Yksi pullonkauloista on niiden alhainen emissiotehokkuus, josta ulkoinen kvanttitehokkuus (EQE) on tuskin 1 % huoneenlämmössä.

Tässä läpimurtotutkimuksessa tutkijat hyödynsivät kaksiulotteisia puolijohdemateriaaleja, joissa oli useita kvanttikaivoja, integroimalla ne matalan lämpötilan van der Waals -siirtoteknologian avulla erittäin tehokkaiden sirupiirien sisäisten ledien luomiseksi.

Ryhmän menestys johtuu kaksiulotteisen perovskiitin monikvanttisen kaivorakenteen eduista ja sen korkeasta fluoresenssikvanttisaannosta sekä matalasta potentiaaliesteen korkeudesta grafeenin ja kaksiulotteisen perovskiitin rajapinnassa.

Tehokkaan kantajien tunneloinnin rekombinaatiolla saavutettiin yli 10 %:n ulkoisen kvanttihyötysuhteen huoneenlämmössä, mikä asetti uuden mittapuun van der Waalsin valodiodeille (vdWLED).

Tämä monipuolinen lähestymistapa voidaan mukauttaa muihin kerrostettuihin kaksiulotteisiin materiaaleihin, mikä avaa tietä laaja-alaisten, tehokkaiden ja kirkkaiden integroitujen kaksiulotteisten ledirakenteiden kehittämiselle.

Aiheesta aiemmin:

Ledejä maskittomaan fotolitografian ja eloisiin näyttöihin

Ledit pinoon tarkasti

Kvanttipisteet ja sovellukset monipuolistuvat