• 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
Предстоящие мероприятия
9 февраля, 11:48
Игорь Байдов

За десятки километров от побережья Гренландии лежат скалистые острова Китсиссут, которые на первый взгляд кажутся неприступными для людей, не имеющих современных лодок и других технологий. Однако авторы нового исследования выяснили, что тысячи лет назад люди все же смогли достичь этих суровых земель. Мореплаватели каменного века не просто посещали острова — они обосновались там, совершив одно из самых длинных и опасных морских путешествий в истории древней Арктики.

7 февраля, 12:57
Редакция Naked Science

Подобно летучим мышам, ориентирующимся в темноте, человек тоже может полагаться на эхо от звуковых сигналов, например щелчков языком, чтобы оценить расстояние до объектов. Как показало новое исследование, эхолокация — это навык, которому можно научиться.

9 февраля, 09:00
ПНИПУ

Канализационный коллектор — скрытый источник загрязнения воздуха в городе. Через его вентиляционные шахты накопленный сероводород и другие агрессивные газы вместе с патогенной микрофлорой выталкиваются на поверхность при сверхплановом заполнении. Эта ядовитая смесь вредит здоровью людей и разъедает бетонные конструкции канализаций. Существующие сегодня защитные механизмы и дорогостоящие вентиляционные системы очистки имеют ограничения: конечные фильтры при достижении пиковой концентрации опасных испарений уходят в аварийный режим. Ученые ПНИПУ и компании «Вентмонтаж» разработали новое решение на основе гидрофильтра. Внедрение системы избавит воздух на 96,8% от механических примесей и на 65% снизит выброс агрессивных газов, а с помощью озонатора обеспечит полное обеззараживание.

6 февраля, 10:11
Александр Березин

В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».

6 февраля, 16:16
Александр Березин

Группа ученых представила расчеты, по которым события в центре Млечного Пути можно объяснить без черной дыры. Правда, с физической точки зрения новое объяснение существенно более экзотично — настолько, что возникает вопрос о его соответствии бритве Оккама.

9 февраля, 13:50
Андрей Серегин

Паническое расстройство характеризуется физическим напряжением, усиленным сердцебиением и одышкой. Ученые из Бразилии нашли способ бороться с этим недугом, создавая схожее физическое напряжение, но в спокойной и контролируемой обстановке — во время физупражнений.

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