В процессе исследования характеристик квантовых светодиодов физики выявили их способность сохранять информацию о предыдущих состояниях. Эта «память» о возбуждении позволяет светодиодам демонстрировать более быструю реакцию на изменение приложенного напряжения.
Светодиоды (LED) — светодиоды (LED) — это приборы, генерирующие свет при подаче электрического напряжения. Благодаря разнообразию состава и характеристик, из них создают дисплеи, датчики, источники света и системы для передачи данных.
Один из видов этих устройств — квантовые светодиоды ( QLED). В качестве светоизлучающего элемента в них используется не традиционные полупроводники, а работают квантовые точки, полупроводниковые частицы нанометрового размера. По сравнению с обычными светодиодами QLED показывают лучшую энергоэффективность и цветопередачу.
Несмотря на перспективность, большинство существующих QLED медленно реагируют на изменение напряжения. Ученые нашли способ обойти эту проблему.
Международные ученые обнаружили эффект «памяти возбуждения» в квантовых светодиодах. Они также разработали способ использования этого явления для ускорения переключения состояния светодиодов. Их разработка описали в статье в журнале Nature Electronics.
В ходе детального изучения реакций квантовых светодиодов на импульсные электрические воздействия ученые обнаружили у них способность к «памяти». Для этого исследователи измеряли переходную электролюминесценцию — характеристику, позволяющую определить скорость включения и выключения светодиода под воздействием импульсного напряжения. Данные получали с помощью осциллографа наблюдали, изучается, как меняется интенсивность излучения с течением времени под воздействием электрических импульсов длительностью в микросекунды.
В ходе исследований было установлено, что электролюминесцентные реакции QLED зависят от остаточных эффектов электрических импульсов, которые были приложены к ним ранее. Такой эффект «памяти возбуждения» обеспечивают глубокие ловушки для дырок в аморфных полимерных полупроводниках.
«Ключевым результатом наших исследований стало то, что QLED „устройства сохраняют память о прошлых импульсных воздействиях, даже спустя миллисекунду после прекращения подачи сигнала. Благодаря этому, при использовании импульсов более высокой частоты, устройства демонстрируют более быструю реакцию. Данный эффект позволяет QLED работать на высоких частотах, превышающих 100 МГц, и делает их сильными кандидатами для высокоскоростных приложений в оптической связи», — говорят доктор Юньчжоу Дэн ( Yunzhou Deng) и профессор Ичжэн Цзинь (Yizheng Jin), авторы статьи.
Для подтверждения практической ценности предложенного подхода, авторами была создана микро- QLED, обеспечивает передачу данных на скорости до 120 Мбит/с, отличаясь при этом высокой энергоэффективностью.
Результаты исследования способствуют развитию технологий квантовых светодиодов, что позволяет расширить сферу их применения – от дисплеев до передачи данных. Для повышения скорости реакции устройств на QLED, ученым нужно разработать новые материалы на основе квантовых точек. Они планируют изучать эксперименты с составами и конфигурациями ядер и оболочек наноструктур.