Учёные совершили прорыв в светодиодных технологиях
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, учёным удалось провести электричество через крошечные изолирующие частицы, которые обычно не способны проводить электричество, и добиться от них стабильного излучения света. Эти частицы состоят из различных элементов, включая редкоземельные элементы, такие как неодим и иттербий, и этот прорыв может открыть новые возможности для светодиодной технологии в целом.
Исследователи отмечают, что рассматриваемые частицы, называемые изолирующими наночастицами лантаноидов (LnNPs), очень ярко светятся при попадании на них света. Однако учёным всегда было сложно добиться того, чтобы эти частицы проводили электричество. Предыдущие попытки сделать это показали, что заряды часто не могут достичь ионов лантаноидов внутри частиц без сильного нагрева или напряжения.
Чтобы обойти эту проблему, участники нового исследования начали искать способ гибридизации частиц. Они использовали молекулы органического красителя 9-ACA с наночастицами лантана, что позволило заменить поверхностные изоляторы на частицах и зарядить их с помощью механизма триплетного переноса энергии — хорошо изученного процесса в органической электронике.
Согласно исследованию, главной проблемой, по которой LnNP не было электрического возбуждения, большой энергетический зазор таких частиц, из-за которого они использовались лишь в узких задачах — например, в оптической визуализации биологических тканей, где электрическое возбуждение не требуется.. Однако, заменив поверхностные изоляторы, исследователям удалось обойти эту проблему , что открыло дверь для использования этих частиц в более расширенных светодиодных системах.
Когда изменения были внесены, учёные смогли ввести электроны в органический слой, образуя так называемые «экситоны». Отсюда энергия передаётся ионам лантанида, что позволяет им излучать почти полностью чистый ближний инфракрасный (NIR) свет, даже превосходя большинство других органических NIR-светодиодов по узкости и эффективности.
Исследователи отмечают, что эти новые LnLED открывают множество возможностей для гибридной оптоэлектроники в биомедицинских инструментах. Они излучают ближний инфракрасный свет с крайне узкой спектральной линией. По чистоте спектра и эффективности они превосходят большинство существующих органических инфракрасных светодиодов, что ранее считалось недостижимым для изолирующих материалов.
Сообщение Учёные совершили прорыв в светодиодных технологиях появились сначала на Время электроники.