Многоцветные светодиоды без тяжелых металлов

Кремниевые нанокристаллы имеют размеры несколько нанометров и обладают высоким потенциалом излучения. Ученые из Технологического института Карлсруэ (KIT) и Торонтского университета достигли успеха в изготовлении светодиодов, основанных на кремнии (SiLED). Они не содержат тяжелых металлов и могут излучать свет разного цвета.

Кремний доминирует в микроэлектронике и фотогальванической индустрии, но длительное время он рассматривался как неподходящий для светодиодов. Однако это не так для наномасштабных размеров: крошечные кремниевые нанокристаллы могут излучать свет. Такие нанокристаллы содержат от нескольких сотен до тысячи атомов и являются высокоэффективными излучателями света, как было продемонстрировано командой проф. Ули Леммера (Uli Lemmer) и Анни Пауэлл (Annie K. Powell) из KIT и проф. Джеффри Озином (Geoffrey A. Ozin) из Торонтского университета.

До сих пор производство кремниевых LED ограничивалось красным видимым спектром и близким инфракрасным. «Изготовление диодов, излучающих много цветов, является абсолютно новым», - пояснил Флориан Майер-Флайг (Florian Maier-Flaig) из KIT. Ученые из KIT регулируют цвет излучаемого диодами света посредством разделения наночастиц по размерам.

Разработка ученых также характеризуется впечатляющей однородностью излучения по площади. «С кремниевыми LED с жидкой обработкой, которые могут потенциально изготавливаться на больших площадях и при низкой стоимости, наночастичное сообщество вступает на новую территорию, потенциальные возможности которой сегодня трудно оценить. Но, предположительно, руководства по полупроводниковым компонентам должно быть переписано», - сказал проф. Озин.

Преимущество SiLEDs в том, что они не содержат каких-либо тяжелых металлов. В отличие от селенида кадмия, сульфида кадмия или сульфида свинца, используемых другими группами исследователей, кремний, применяемый в данном исследовании, не токсичен.

Жидкостно-обрабатываемые SiLEDs: изменяя размеры кремниевых наночастиц, можно менять цвет излучаемого света