Den 23 december meddelade en forskargrupp från Institutionen för avancerad materialteknik vid Pohang University of Technology att de har producerat en ny typ av LED-element som kan avge djupt ultraviolett ljus baserat på en sandwichstruktur av grafen och sexkantiga bornitridlager (hBN). . Forskargruppen förklarade att hittills använder enheter som avger djupa ultravioletta strålar främst komponenter av kvicksilver eller aluminium galliumnitrid, men dessa traditionella komponenter har problem med förorening eller ljuseffektivitet. Forskningsresultat publicerades nyligen i den världsberömda akademiska tidskriften "Nature Communications".
▼ h-BN djup ultraviolett LED. Det schematiska diagrammet visar att användningen av grafen, h-BN och van der Waals heterogena nanomaterial med grafenstruktur kan avge starkt djupt ultraviolett ljus (C)
Enligt Pohang University of Technology är det viktigaste materialet som för närvarande används i djup ultraviolett LED-forskning aluminium galliumnitrid (nedan kallad AlxGa1-xN). Detta material har dock en grundläggande begränsning, det vill säga när våglängden blir kortare kommer de ljusemitterande egenskaperna att försämras snabbt.
För att bryta igenom denna begränsning använder Pohang University of Technology h-BN som ett enhetsmaterial. Strukturen hos dess enda atomlager liknar grafen, och dess utseende är transparent, så det kallas också "vitt grafen".
Det rapporteras att det, till skillnad från AlxGa1-xN, avger starkt ljus i den djupa ultravioletta regionen och anses vara ett nytt material som kan användas för att utveckla djupa ultravioletta lysdioder. Men på grund av det stora bandgapet är det svårt att injicera elektroner och hål, vilket gör det omöjligt att göra en LED. Men om en stark spänning appliceras på h-BN nanofilmen kan elektroner och hål injiceras genom tunneleffekten. Därför tillverkades LED-enheter baserade på Van der Waals heterogena nanomaterial staplade med grafen, h-BN och grafen, och djup ultraviolett spektroskopi bekräftade att de faktiska enheterna avger starka ultravioletta strålar.
Professor Jin Zhonghuan från institutionen för materialvetenskap och teknik vid universitetet sa: "Utvecklingen av nya högeffektiva LED-material i det nya våglängdsområdet kan vara en utgångspunkt för tillämpningen av optiska enheter. Betydelsen av denna forskning på h-BN ligger i förverkligandet av djup-ultraviolett LED-tillverkning. .
Dessutom, jämfört med det befintliga AlxGa1-xN-materialet, har det betydligt högre ljuseffektivitet och enheten kan miniatyriseras. "
