Світлодіоди на основі перовськіту

Світлодіоди на основі перовськіту
Прекурсор на фториді літію

Розроблено технологію отримання ефективних світлодіодів на основі перовськіту (титанату кальцію – порівняно рідкісний для поверхні Землі мінерал).

Світлодіоди на основі перовськіту
Нерідко кубічної (псевдокубічної) форми кристали перовськіту спаяні по гранях кубів. Залежно від домішок має різноманітний колір: здебільшого темний (сірувато-чорний, залізо-чорний, червонувато-бурий), рідше світлий – гіацинтово-червоний, померанцево- і медово-жовтий. Перовськіт світлих кольорів прозорий.

Світлодіоди – це пристрої, що випромінюють світло при протіканні через них електричного струму, традиційно виготовляються з напівпровідникових матеріалів.

Протягом останніх кілька років вчені та інженер-електронники досліджували потенціал світлодіодів, виготовлених з перовськітів – класу матеріалів, часто використовуваних для створення фотоелектричних пристроїв. Хімічний склад класичного перовськіту – CaTiO3, який має номенклатурне найменування титанат кальцію. До того ж перовськіт може включати до свого складу церій, титан, ніобій, тантал.

Цей мінерал зустрічається в природі, але для виробничих цілей його синтезують штучно. Хоча деякі світлодіоди на основі перовськітів показали досить високу ефективність. Раніше вибір матеріалів, на який можна наносити шар цієї речовини, був дуже обмежений, що істотно гальмувало впровадження такої технології в промислове виробництво.

Дослідники з Кембриджського та Індіанського університетів (США) недавно створили високо ефективні світлодіоди шляхом нанесення прекурсору, з якого потім отримують перовськіт, на проміжний шар фториду літію нанометрової товщини. Цей шар, що покриває напівпровідниковий полімер на основі триаламіну, виконує роль активатора, що зчіплює перовськіт з полімерною основою майбутнього світлодіода. В ході термічної обробки отриманої багатошарової заготовки, фторид випаровується, а перовськіт, що утворюється, надійно прикріплюється до полімерної підкладки.

Завдяки нанесенню перовськітів на полімери, з якими вони раніше були несумісними, відкриваються нові можливості для розробки і створення пристроїв на основі отриманої технології. Тепер дослідники продовжують вивчення потенціалу цієї методики, а також планують випробувати альтернативні підходи до створення світлодіодів.