Самый большой научпоп канал
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.09.2024
Evgenia Vavilova
2 875

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
Позавчера, 10:24
Любовь Соковикова

Изучив поведение 69 видов птиц в разных областях Западных Гат (Индия), международная исследовательская группа наконец объяснила, почему территориальные и всеядные птицы чаще других поют по утрам.

Вчера, 10:04
Андрей Папиш

Среди ныне живущих морских обитателей осталось всего несколько так называемых «живых» ископаемых вроде латимерии или мечехвоста. Остальных мы знаем по уцелевшим остаткам. Новый вид древней рыбы обнаружили палеонтологи в девонском песчанике Канадской Арктики. Судя по найденным зубам и челюстям, рыба была в разы меньше своих родственников, а значит, могла жить в реках, что необычно для этих существ.

Позавчера, 12:23
Любовь Соковикова

Наблюдая ранние этапы рождения землеподобных миров, астрономы приблизились к решению «метрового барьера» — проблемы роста пылевых зерен до размеров, необходимых для формирования планет.

Позавчера, 10:24
Любовь Соковикова

Изучив поведение 69 видов птиц в разных областях Западных Гат (Индия), международная исследовательская группа наконец объяснила, почему территориальные и всеядные птицы чаще других поют по утрам.

Вчера, 10:04
Андрей Папиш

Среди ныне живущих морских обитателей осталось всего несколько так называемых «живых» ископаемых вроде латимерии или мечехвоста. Остальных мы знаем по уцелевшим остаткам. Новый вид древней рыбы обнаружили палеонтологи в девонском песчанике Канадской Арктики. Судя по найденным зубам и челюстям, рыба была в разы меньше своих родственников, а значит, могла жить в реках, что необычно для этих существ.

Позавчера, 12:23
Любовь Соковикова

Наблюдая ранние этапы рождения землеподобных миров, астрономы приблизились к решению «метрового барьера» — проблемы роста пылевых зерен до размеров, необходимых для формирования планет.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

22 мая
ПНИПУ

Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.

26 мая
Unitsky String Technologies Inc.

Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.

[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
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