Китайские учёные разработали светодиод, основу которого составляют нанокластеры йодида меди. Представленный способ изготовления и конструкция прибора позволят производить экологичные и недорогие диоды с широкой цветовой гаммой.
Источники света применяют светодиоды и фотолюминесцентные материалы для получения белого света из компонентов, испускающих свет разной длины волн. Такая парадигма сопровождается рядом трудностей. Светодиоды излучают также в синем и фиолетовом спектрах, что может быть вредно для здоровья человека.
Разные скорости износа элементов, определяющих цвета белого света, вызывают нестабильность спектра излучения. Высокая стоимость некоторых редкоземельных металлов, применяемых в производстве, и токсичность других заставляют учёных искать альтернативные варианты осветительных элементов.
Группа учёных из Китая, возглавляемая профессорами Синляном Даем и Чжичженом Е, выдвинула идею применять нанокластеры йодида. медиИ продемонстрировала особенности светодиода, созданного на его основе.
Исследование опубликовано в журнале. Light: Science & Applications.
Ранее излучатели на основе галогенида меди демонстрировали недостаточно широкий спектр, полная ширина на уровне половины высоты составляла порядка 90 нанометров. разработалиПолучение нанокластеров йодида меди возможно одним синтезом с последующим осаждением. Благодаря выбору лигандов и растворителя нанокластеры показывают ультраширокий спектр излучения, высокую эффективность люминесценции (до 60%), равномерную и компактную структуру, отличную стабильность при различных условиях окружающей среды и изменениях температуры.
Эти светодиоды имеют FWHM около 120 нанометров, пиковую внешнюю квантовую эффективность 13%, рекордную максимальную яркость примерно 50 000 кандел на квадратный метр и долгий срок службы до половины яркости – 137 часов при яркости 100 кандел на квадратный метр. Кроме того, их производительность практически идентична как в атмосфере инертного газа, так и на воздухе.
Новый материал имеет ряд достоинств перед обычными способами освещения.
Влияние на организм менее выражено из-за отсутствия в спектре излучения синих составляющих, которые могут вызывать сбои. циркадного ритма.
Стабильность спектра обеспечена тем, что нанокластер меди работает как единый излучатель, предотвращая смещение цвета, которое характерно для устройств с несколькими светодиодами разной скорости деградации.
Медь-йодистый с органическими связывающими веществами стоят недорого и безопаснее обычных материалов для светодиодов.
Изготавливать светодиоды по предложенному техпроцессу просто и выгодно, что позволяет производить их крупными партиями. Высокая структурная жесткость нанокластеров в возбужденном состоянии обеспечивает им отличную устойчивость к внешним воздействиям и температурным колебаниям.
Благодаря данным свойствам нанокластеры на основе меди открывают возможности для создания более безопасных для человека и окружающей среды широкополосных светодиодов. тщательным выбором лигандов.