Нанопроволочные светодиоды могут сделать дисплеи и лампочки гибкими

Исследователи из Франции сделали первые гибкие светодиоды (LED) на основе вертикальных нитридных нанопроволок, которые излучают в зеленой и синей областях электромагнитного спектра. Работа является важным шагом в направлении получения гибких белых светодиодных лампочек и дисплеев. 
                           

                  Вертикальные нитридные нанопровода

Гибкие светодиоды могут быть использованы в таких приложениях, как сворачиваемые дисплеи, интеллектуальные носимая электроника и освещение. Сегодня большинство таких светодиодов изготавливаются из органических материалов, размещаемых на легких и гибких подложках. Хотя эти устройства значительно улучшились за последние несколько десятилетий, их недостатком остается довольно быстрый износ. Более того, синие светодиоды до сих пор не очень яркие и имеют низкую квантовую эффективность выхода. 
  
Как сделать гибкие светодиоды на основе вертикальных массивов нанопроволок из нитрида

Исследователи из Франции во главе с Марией Чернышевой и Син Дай (Xing Dai) из Института d'Electronique Fondamentale при Университете Paris Sud XI и Жоэль Аймери (Joël Eymery) и Кристоф Дюран (Christophe Durand) из группы "Nanophysique et Semiconducteurs" в Гренобле теперь сделали гибкие светодиоды большой площади из нанопроволоки с сердцевиной из нитрида индия галлия и оболочки из нитрида галлия. «Устройства излучают синий или зеленый свет (в зависимости от количества индия в структурах) и две длины волны могут быть объединены в многослойном устройстве либо в широкий спектр, либо с перестраиваемым цветом излучения, - объясняет Чернышева. - Светодиоды также очень стабильны и могут быть согнуты и разогнуты сотни раз без потери их светоизлучающих свойств».

                                       Устройство и свойства

Команда изготовила устройства, сначала установив нитридные нанопроволоки в слое полимера полидиметилсилоксана (ПДМС), а затем отсоединив их от подложки. Полученные гибкие светодиоды, которые могут быть либо прозрачными, либо полупрозрачными, имели площадь несколько квадратных сантиметров. Они состоят из крошечных наноизлучателей размером сотни нанометров в диаметре и 20 мкм в высоту.

Механические свойства гибкой светодиодной основе вертикальных массивов нанопроволок

После добавления красного цвета, гибридные структуры, содержащие светодиоды, которые излучают как зеленый, так и синий свет, могут быть использованы для гибких устройств, излучающих белый свет. Эти RGB-устройства могут использоваться для видеоэкранов и светодиодных лампочек. «Другие цвета могут быть получены, если нитридные нанопроволоки заменить соединениями арсенида или фосфида или изменять размер нанопроволок, - говорит Чернышева. - Эта технология также может быть обобщена на другие виды оптоэлектронных устройств, таких как гибкие светочувствительные датчики на основе нанопроволок или фотоэлектрические преобразователи».

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365