Ученые создали белый светодиод на базе квантовых точек

Схема новой светодиодной структуры.  Изображение из статьи

Ученые Сколковского института науки и технологий (Сколтех) вместе с коллегами из Англии и Тайваня спроектировали новую белую светодиодную структуру. По их технологии можно будет делать энергоэффективные светодиоды.

Стандартные белые светодиоды работают на основе полупроводника нитрида галлия GaN. Когда через него проходит ток, полупроводник излучает свет в синем и ультрафиолетовом диапазоне. Потом фотоны этого излучения поглощают другие вещества, которые переизлучают свет в более широком диапазоне волн — светятся белым. Такие вещества, люминофоры, преобразуют поглощенную энергию в видимое излучение. Недавно для этого предложили использовать квантовые точки: их параметрами излучения легко управлять.

В первых прототипах устройства люминофор наносился отдельным слоем поверх синего светодиода из нитрида галлия. Большая часть излучения нитрида галлия отражалась от границы раздела слоев и не доходила до квантовых точек — общая эффективность устройства была низкой. В свежем исследовании авторы предложили гибридную структуру, в которой квантовые точки расположены внутри синего светодиода с определенной периодичностью, что улучшило эффективный квантовый выход — отношение числа излученных фотонов к числу поглощенных — и другие характеристики устройства.

«Такие структуры легко интегрировать в светодиодные дисплеи. Новая технология энергоэффективна и позволяет хорошо контролировать направления светового излучения диода. Это делает нашу разработку привлекательной для индустрии освещения», — говорит Мэл Броссар, один из авторов исследования и сотрудник Исследовательского центра по фотонике и квантовым материалам Сколтеха.

Разработка описана в журнале Optica.
Теги:

Читать еще на Чердаке: