محققان بریتانیایی و آلمانی موفق به ساخت LED با استفاده از لایه نازک اکسید تیتانیوم کلسیم (پروویسکیت) شدند. این LEDها میتوانند رنگهای مختلفی را ایجاد کنند.
استفاده از لایه نازک پروویسکیت برای تولید LED
پژوهشگران با استفاده از لایه نازک اکسید تیتانیوم کلسیم (پروویسکیت) موفق به ساخت LED شدند. این LEDها میتوانند برای ساخت نمایشگرهای انعطافپذیر مورد استفاده قرار گیرند.
طی چند سال گذشته، توجه بسیاری از محققان حوزه پیل خورشیدی به سوی لایههای نازک پروویسکیت جلب شدهاست. هنری اسنایت و همکارانش از دانشگاه آکسفورد دریافتند که این پروویسکیت قادر است با بازده بالا نور را به الکتریسیته تبدیل کند. در دو سال اخیر، کارایی پیلهای خورشیدی مبتنی بر پروویسکیت به ۲۰ درصد رسیده است در حالی که پیلهای سیلیکونی بعد از ۲۰ سال به این کارایی رسیدند.
اخیرا محققان دانشگاه کمبریج با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه آکسفورد و دانشگاه لودوینگ ماکسیمیلیانس نشان دادند که میتوان از پروویسکیت در ساخت LEDها استفاده کرد. پروویسکیت دارای ساختار بلوری شبه الماسی بوده که دارای خاصیت ابررسانایی و فروالکتریک است.
این گروه تحقیقاتی از پروویسکیتهای هالیدآلیفلزی برای تولید LED استفاده کردند. این پروویسکیت حاوی یونهای مبتنی بر کربن و هالوژن است. این پروویسکیت به راحتی در حلالهای معمولی حل شده و پس از خشک شدن بلورهایی تشکیل میدهد. این روش بسیار ساده و ارزان است.
ژیکانگ تان از محققان این پروژه میگوید: «پروویسکیتهای هالیدآلیفلزی مواد نیمههادی بسیار خوبی هستند. ما از این لایه نازکها برای تولید LED استفاده کردیم. ساختار پروویسکیت به قدری نازک شدهاست که حرکت بار الکتریکی در آن کاملاً محدود میشود. ما در این پروژه شرایطی ایجاد کردیم که فرآیند به داماندازی الکترون حفره ایجاد شده و نشر نور اتفاق افتد.»
LED مبتنی بر لایه نازک پروویسکیت با روشی بسیار ساده بدست میآید. در این روش محلول، روی زیرلایه پخش شده و بدون نیاز به خلاء یا حرارت، خشک میشود. نکته جالب توجه این است که با این روش میتوان بدون نیاز به مرحله خالصسازی، محصولی بسیار تمیز ایجاد کرد.
LED مبتنی بر لایه نازک پروویسکیت میتواند بهگونهای طراحی شود که رنگهای مختلفی ایجاد کند. بنابراین، با اینLEDها میتوان محصولاتی برای بخش مخابرات نوری، روشنایی و نمایشگرهای رنگی تولید کرد.