محققان آلمانی موفق شدند ال ای دی‌های کاراتری را با استفاده از نانوذرات سیلیکونی تولید کنند. یکی دیگر از مزیت‌های این ال‌ای‌دی‌های جدید غیرسمی‌بودن مواد تشکیل دهنده آن است.
استفاده از نانوذرات سیلیکونی به جای مواد سمی در LEDها
محققان آلمانی موفق شدند ال‌ای‌دی‌های کاراتری را با استفاده از نانوذرات سیلیکونی تولید کنند. یکی دیگر از مزیت‌های این ال‌ای‌دی‌های جدید غیرسمی‌بودن مواد تشکیل دهنده آن است.
نقاط کوانتومی بلورهای نیمه‌هادی نانومقیاسی هستند که در صورت اعمال جریان الکتریکی به آنها، درخشیده و به رنگ‌های مختلف در می‌آیند. از دهه ۱۹۸۰ که این ترکیبات کشف شدند تحقیقات زیادی روی آنها صورت گرفته است دلیل این امر آن است که این ترکیبات کاربردهای متعددی در حوزه‌های مختلف دارند. نقاط کوانتومی با مصرف انرژی کمتر و کارایی بالاتر می‌توانند در ادواتی نظیر نمایشگرها و پیل‌های فتوولتائیک مورد استفاده قرار گیرند.
متاسفانه سمیت این عناصر ( سولفید کادمیم، سلنید کادمیم و ترکیبات سرب) موجب شده دشواری‌هایی در مسیر استفاده از آنها وجود داشته باشد. بنابراین ادوات نشر نوری مبتنی بر سیلیکون که غیرسمی است می‌تواند گزینه مناسبی در این حوزه باشد.
اخیرا پژوهشگران آلمانی موسسه فناوری کارلسروه دیودهای نشر نوری سیلیکونی با قابلیت تنظیم رنگ (SiLEDs) ارائه کرده‌اند. طول موج این ادوات به راحتی از ۶۸۰ نانومتر تا ۶۲۵ نانومتر با تغییر ابعاد نانوبلور سیلیکون قابل تنظیم است. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان “Multicolor Silicon Light-Emitting Diodes (SiLEDs)” در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
فلورینا مایر فلاگ از محققان این پروژه می گوید در مقایسه با گزارش‌های مشابه که در مورد ال‌ای‌دی‌های مبتنی بر سیلیکون به چاپ رسیده است، رنگ ال‌ای‌دی که ما ساختیم می‌تواند تا محدوده زرد/نارنجی تغییر کند در حالی که ال‌ای‌دی‌ها دیگر نهایتا تا مادون قرمز نزدیک تغییر رنگ می‌دهند. در واقع این اولین ال‌ای‌دی زرد/نارنجی است که مبتنی بر اندازه نانوبلورهای سیلیکونی است. جدا شدن ذرات به ترتیب ابعاد موجب می‌شود تا طول عمر دستگاه افزایش یابد.
نانوبلورهای سیلیکونی این تیم تحقیقاتی متصل به آلیل‌بنزن بوده که با روش سنتز حالت جامد تولید می‌شود. نانوذرات به‌دست آمده به‌صورت کلوئیدی بوده و در تولوئن پایدار هستند. این ذرات بین ۱ تا ۳ نانومتر بوده و تابش فتولومینسانس تا ۴۳ درصد از خود نشان می‌دهند. از این نانوذرات می‌توان در تولید دیودهای نشر نوری مبتنی بر سیلیکون استفاده کرد. فلورینا مایر فلاگ می‌گوید همچنین از این نانوذرات می‌توان به‌عنوان مبدل برای ایجاد رنگ سفید نیز استفاده کرد.
یکی از چالش‌های محققان افزایش بیشتر کارایی این ذرات است البته ۴۳ درصد کارایی که در حال حاضر محققان به آن رسیده‌اند، جالب توجه است اما افزایش کارایی بیش از این مقدار کاری دشوار است.
