• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
17.03.2025, 17:43
Evgenia Vavilova
1
1,9 тыс

Физики нашли эффект «память возбуждения» в квантовых светодиодах

❋ 5.1

Во время изучения свойств квантовых светодиодов команда физиков обнаружила, что они «запоминают» свои прошлые состояния. «Память» о возбуждении прибора помогла светодиодам быстрее реагировать на приложенное напряжение.

Фото излучающего микро-QLED диаметром около 60 микрометров / © Lu et al.
Фото излучающего микро-QLED диаметром около 60 микрометров / © Lu et al.

Светодиоды (LED) — это устройства, которые излучают свет в ответ на приложенное электрическое напряжение. Из разных по составу и свойствам диодов изготавливают дисплеи, датчики, осветительные приборы и системы связи. 

Один из типов этих устройств — квантовые светодиоды (QLED). В качестве светоизлучающего компонента вместо традиционных полупроводников в них работают квантовые точки, полупроводниковые частицы нанометрового размера. По сравнению с обычными светодиодами QLED показывают лучшую энергоэффективность и цветопередачу. 

Несмотря на их потенциал, большинство разработанных на сегодняшний день QLED медленно реагируют на изменение напряжения. Ученые нашли способ обойти эту проблему. 

Международная команда исследователей выяснила, что в квантовых светодиодах есть эффект «памяти возбуждения». Ученые нашли, как использовать ее для быстрого переключения состояния светодиодов. Свой подход они описали в статье в журнале Nature Electronics

Исследователи нашли у квантовых светодиодов «память», когда детально изучали их реакции на импульсные электрические воздействия. Они измеряли переходную электролюминесценцию — параметр, позволяющий отслеживать, как быстро светодиод включается или выключается в ответ на импульсное напряжение. С помощью осциллографа они наблюдали, как интенсивность излучения изменяется со временем в ответ на электрические импульсы длительностью в микросекунды. 

Тесты, проведенные исследователями, показали, что электролюминесцентные реакции QLED зависят от остаточных эффектов электрических импульсов, которые были приложены к ним ранее. Такой эффект «памяти возбуждения» обеспечивают глубокие ловушки для дырок в аморфных полимерных полупроводниках.

Динамика зарядов в QLED под импульсным напряжением © Nature Electronics, 2025. DOI: 10.1038/s41928-025-01350-0

«Наше самое важное открытие заключается в том, что QLED „помнят” предыдущие импульсные воздействия даже спустя миллисекунды после выключения. В результате при работе на более высоких частотах импульсов устройства начинают реагировать быстрее. Этот эффект позволяет QLED работать на высоких частотах, превышающих 100 МГц, и делает их сильными кандидатами для высокоскоростных приложений в оптической связи», — говорят доктор Юньчжоу Дэн (Yunzhou Deng) и профессор Ичжэн Цзинь (Yizheng Jin), авторы статьи. 

Чтобы продемонстрировать практическую применимость подхода, авторы разработали микро-QLED, способный передавать данные со скоростью до 120 Мбит/с, сохраняя при этом высокую энергоэффективность. 

Результаты исследования развивают технологии квантовых светодиодов, открывая им путь из приборов для изготовления дисплеев в сферу передачи данных. Однако чтобы ускорить отклик устройств на QLED, ученым нужно разработать новые материалы на основе квантовых точек. Они планируют изучать эксперименты с составами и конфигурациями ядер и оболочек наноструктур. 

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
5 февраля, 13:02
СГМУ им. В.И. Разумовского

Специалисты УКБ №1 имени С.Р. Миротворцева СГМУ имени В.И. Разумовского провели успешное эндоскопическое удаление крупного кровоточащего новообразования толстой кишки у ребенка без разреза, через просвет кишки.

3 февраля, 18:11
Любовь С.

В конце 2024 года зонд NASA «Юнона» зарегистрировал извержение сразу нескольких вулканов на спутнике Юпитера Ио — самом геологически активном теле Солнечной системы. Выяснилось, что под поверхностью этой луны скрыта обширная сеть взаимосвязанных магматических резервуаров. Открытие меняет устоявшиеся представления о внутреннем строении спутника газового гиганта.

5 февраля, 11:15
ПНИПУ

Каждый раз, когда холодильник гудит, а кондиционер подает холодный воздух, внутри этих устройств работает одна и та же ключевая деталь — компрессор. Его задача — сжать газ-хладагент, который, нагреваясь, а затем остывая, забирает тепло и создает холод. Именно так работают все современные системы охлаждения. На сжатии газа основано множество современных технологий: от работы автомобильных двигателей и заправки газовых баллонов до промышленной сварки, производства газированных напитков и систем вентиляции в больницах. Но у современных установок по сжатию газа до давлений в десятки и сотни бар есть огромный недостаток: до 80% энергии они тратят не на работу, а на бесполезный нагрев, поэтому их КПД редко превышает 30%. Ученые Пермского Политеха создали первый в мире компрессор, который сжимает газы до существенных давлений принципиально иначе — плавно и почти без нагрева. В испытаниях установка показала КПД 98% — в несколько раз выше, чем у аналогов. Эта технология может сократить расход электроэнергии при промышленном сжатии газов в пять раз, что приведет к многомиллионной экономии и значительному снижению вредных выбросов.

2 февраля, 12:56
Илья Гриднев

Биологи использовали данные отлова змей за 22 года, чтобы объяснить появление редких ядовитых рептилий в засушливых и нетипичных для них районах штата Гоа. Анализ показал, что королевские кобры Западных Гат используют железнодорожную сеть как скоростной коридор для расселения, случайно путешествуя в товарных вагонах из родных лесов к побережью.

2 февраля, 08:40
Любовь С.

Астрономы впервые напрямую связали основание гигантского джета с «тенью» первой «сфотографированной» сверхмассивной черной дыры M87*. Анализ данных, полученных с помощью Телескопа горизонта событий (EHT), позволил проследить, где именно формируется релятивистская струя и лучше понять механизмы ее возникновения.

2 февраля, 15:19
РТУ МИРЭА

Яркий надувной тюбинг, в народе прозванный «ватрушкой», стал символом зимнего отдыха. Он кажется удобным, мягким и потому — безопасным. Это ощущение обманчиво и ежегодно приводит к тысячам серьезных травм. В чем же кроется фундаментальная опасность этого популярного развлечения? На этот вопрос для нашего издания ответил Олег Рубан, кандидат технических наук, доцент кафедры физики РТУ МИРЭА, объяснив, почему законы физики превращают безобидный на вид тюбинг в неуправляемый снаряд.

12 января, 15:39
Александр Березин

От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Люминисцентные светоприборы крайне некачественные - вредные для глаза, и психики. Место им на помойке. Только чистый кисталлическтй свет светодиодов. Ограмотитесь!!!
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