• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.09.2024, 20:41
Evgenia Vavilova
2 876

Китайские ученые добились качественного светодиода на экологичном соединении меди

❋ 4.0

Ученые из Китая создали светодиод на основе нанокластеров йодида меди. Предложенный процесс производства и состав прибора позволят сделать экологичные и дешевые диоды с широким спектром излучения.

Фото нанокластерных пленок на основе различных лигандов под УФ-лампой / © Light: Science & Applications
Фото нанокластерных пленок на основе различных лигандов под УФ-лампой / © Light: Science & Applications

Источники света используют светодиоды и фотолюминесцентные материалы для создания белого света из компонентов, излучающих на разных длинах волн. Эту парадигму сопровождает ряд проблем. Светодиоды излучают в том числе в синем и фиолетовом спектрах, несущих потенциальный вред для здоровья человека.

Кроме того, различные скорости деградации элементов, отвечающих за цвета в составе белого света, приводят к нестабильности спектра излучения. Дороговизна одних редкоземельных металлов, используемых в процессе производства, и токсичность других заставляют ученых искать альтернативные подходы к осветительным элементам.

Китайская команда исследователей под руководством профессора Синляна Дая и профессора Чжичжена Е предложила использовать нанокластеры йодида меди и показала характеристики светодиода на его основе. Работа опубликована в журнале Light: Science & Applications.

Схема процесса производства светодиодов на основе нанокластеров ©Light: Science & Applications

Ранее излучатели на основе галогенида меди показывали слишком маленькую полную ширину на уровне половины высоты (FWHM), около 90 нанометров. Ученые разработали способ получения нанокластеров йодида меди одностадийным синтезом и осаждением. Благодаря правильному подбору лигандов и растворителя нанокластеры демонстрируют ультраширокую полосу излучения, высокую люминесцентную эффективность (до 60%), равномерную и компактную структуру, отличную стабильность при различных условиях окружающей среды и колебаниях температуры.

Эти светодиоды обладают FWHM около 120 нанометров, пиковой внешней квантовой эффективностью в 13%, рекордной максимальной яркостью примерно 50 000 кандел на квадратный метр и длинным сроком службы до половины яркости, 137 часов при яркости 100 кандел на квадратный метр. Более того, они показывают практически идентичную производительность как в атмосфере инертного газа, так и на воздухе.

Разработанный материал обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными технологиями освещения:

1. Меньшее влияние на организм: спектр излучения не содержит интенсивных синих компонентов, ассоциированных с нарушениями циркадного ритма.

2. Стабильность спектра: нанокластер меди — единый излучатель, что исключает сдвиг цвета, возникающий из-за различных скоростей деградации множества диодов в традиционных устройствах.

3. Экологичность и цена: йодид меди и органические лиганды недороги и значительно менее опасны, чем традиционные материалы для производства светодиодов.

Произведенные по предложенному техпроцессу светодиоды можно дешево и легко изготавливать массово. Высокая структурная жесткость нанокластеров в возбужденном состоянии обеспечивает их отличную устойчивость к внешним воздействиям и температурным изменениям.

Благодаря этим свойствам нанокластеры на основе меди открывают перспективы для создания более безопасных для человека и природы широкополосных светодиодов. Исследователи связывают возможности улучшения эффективности и стабильности работы светодиодов на основе нанокластеров меди с тщательным выбором лигандов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
12 июля, 22:10
Редакция Naked Science

Лето 2025 обещает насыщенную линейку научно-фантастических сериалов на ведущих стриминговых платформах. От адаптаций культовых романов до масштабных космических одиссей — мы отобрали проекты, на которые стоит обратить внимание.

14 июля, 10:19
Александр Березин

Фраза «понедельник — день тяжелый» несет больше смысла, чем можно подумать: в этот день действительно чаще случаются сердечные приступы и многое другое. Теперь исследователи показали, что такое влияние понедельники сохраняют даже после того, как человек прекратил ходить на работу.

14 июля, 11:29
ПНИПУ

Представьте мир, где извергаются серные вулканы высотой в 60 раз больше Эвереста, под 20-километровым льдом скрываются океаны, мощные гейзеры выбрасывают струи водяного пара в космос, а реки из жидкого метана стекают в углеводородные моря. Так выглядят спутники планет Солнечной системы. Ученый Пермского Политеха Евгений Бурмистров рассказал, почему они считаются самыми перспективными местами для поиска жизни и колонизации.

12 июля, 22:10
Редакция Naked Science

Лето 2025 обещает насыщенную линейку научно-фантастических сериалов на ведущих стриминговых платформах. От адаптаций культовых романов до масштабных космических одиссей — мы отобрали проекты, на которые стоит обратить внимание.

11 июля, 17:47
Денис Яковлев

Международная команда ученых оценила связь между длительностью физической активности, ее интенсивностью, риском смерти от всех причин и вероятностью развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

9 июля, 08:26
Полина Меньшова

Подобрать тип физической активности, который лучше всего подходит человеку, можно исходя из особенностей его характера. Психологи из Великобритании определили, что люди с разными чертами личности получают больше удовольствия от разных видов спорта.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно