В России создан сверхэффективный квантовый светодиод

Специалисты Сколковского института науки и технологий (Сколтех) при участии британских и тайваньских ученых разработали белый квантовый светодиод с эффективным выходом 110%. Технология ляжет в основу ультратонких дешевых светодиодов, позволит снизить стоимость и толщину дисплеев устройств, повысить эффективность систем освещения, сообщает пресс-служба Сколтеха.

Суть технологии

В основе традиционных белый светодиодов – нитрат галлия, который излучает свет в синем и ультрафиолетовом диапазонах при пропускании электрического тока. Фотоны этого излучения поглощаются другими веществами (люминофорами), за счет чего свет переизлучается в широком диапазоне волн – человек воспринимает его как белый.

Используя в качестве люминофоров квантовые точки, ученые получили источники света, цветом и другими параметрами которых проще управлять. Однако их эффективность была низкой, так как квантовые точки наносились поверх нитрата галлия. В результате излучение подложки отражалось от границы и не доходило до квантовых точек.

Специалисты Сколтеха исользовали гибридную структуру. Они расположили квантовые точки внутри синего светодиода с определенной периодичностью.

В результате квантовый выход (отношение количества излученных фотонов к количеству поглощенных) составил 110%

Разработка позволит отказаться от поверхностного слоя эпоксидной смолы, которая содержит белые люминофоры. За счет этого будут получены ультратонкие светодиоды.

Преимущества

Один из авторов исследования и сотрудник Исследовательского центра по фотонике и квантовым материалам Сколтеха Мэл Броссар отмечает, что новые светодиоды будет проще интегрировать в светодиодные дисплеи в сравнении с аналогами, которые используются сегодня. За счет этого общая стоимость устройства снижается. Кроме того, сверхэффективные белые светодиоды облегчают контроль направления светового излучения.