نخستین ال‌ای‌دی غیرسمی و کاراتری تولید شد

به گزارش ICTPRESS، نقاط کوانتومی بلورهای نیمه‌هادی نانومقیاسی هستند که در صورت اعمال جریان الکتریکی به آنها، درخشیده و به رنگ‌های مختلف درمی‌آیند. از دهه 1980 که این ترکیبات کشف شدند، تحقیقات زیادی روی آنها صورت گرفته است؛ دلیل این امر آن است که این ترکیبات کاربردهای متعددی در حوزه‌های مختلف دارند.
نقاط کوانتومی با مصرف انرژی کمتر و کارایی بالاتر می‌توانند در ادواتی نظیر نمایشگرها و پیل‌های فتوولتائیک مورد استفاده قرار گیرند. متاسفانه سمیت این عناصر (سولفید کادمیم، سلنید کادمیم و ترکیبات سرب) موجب شده دشواری‌هایی در مسیر استفاده از آنها وجود داشته باشد.
بنابراین ادوات نشر نوری مبتنی بر سیلیکون که غیرسمی است، می‌تواند گزینه مناسبی در این حوزه باشد.
اخیرا پژوهشگران آلمانی موسسه فناوری «کارلسروه»، دیودهای نشر نوری سیلیکونی با قابلیت تنظیم رنگ (SiLEDs) ارائه کرده‌اند. طول موج این ادوات براحتی از 680 نانومتر تا 625 نانومتر با تغییر ابعاد نانوبلور سیلیکون قابل تنظیم است.
«فلورینا مایر فلاگ» از محققان این پروژه می‌گوید: در مقایسه با گزارش‌های مشابه که در مورد ال‌ای‌دی‌های مبتنی بر سیلیکون به چاپ رسیده است، رنگ ال‌ای‌دی که ما ساختیم می‌تواند تا محدوده زرد/ نارنجی تغییر کند؛ در حالی که ال‌ای‌دی‌های دیگر نهایتا تا مادون قرمز نزدیک تغییر رنگ می‌دهند. در واقع این نخستین ال‌ای‌دی زرد/نارنجی است که مبتنی بر اندازه نانوبلورهای سیلیکونی است. جدا شدن ذرات به ترتیب ابعاد موجب می‌شود تا طول عمر دستگاه افزایش یابد.
نانوبلورهای سیلیکونی این تیم تحقیقاتی متصل به آلیل‌ بنزن بوده که با روش سنتز حالت جامد تولید می‌شود. نانوذرات بدست آمده به‌ صورت کلوئیدی بوده و در تولوئن پایدار هستند. این ذرات بین یک تا سه نانومتر بوده و تابش فتولومینسانس تا 43 درصد از خود نشان می‌دهند.
ازاین نانوذرات می‌توان در تولید دیودهای نشر نوری مبتنی بر سیلیکون استفاده کرد. «فلورینا مایر فلاگ» می‌گوید: همچنین از این نانوذرات می‌توان بعنوان مبدل برای ایجاد رنگ سفید نیز استفاده کرد.
یکی از چالش‌های محققان، افزایش بیشتر کارایی این ذرات است؛ البته 43 درصد کارایی که در حال حاضر محققان به آن رسیده‌اند، جالب توجه است؛ اما افزایش کارایی بیش از این مقدار کاری دشوار است.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان «(Multicolor Silicon Light-Emitting Diodes (SiLEDs» در نشریه «Nano Letters» به چاپ رسیده است.