Разработан процесс выращивания на графене гибких LED

Подавляющее большинство гибких электронных и оптоэлектронных устройтв сегодня состоит из органических материалов. Между тем, по оптическим, электрическим и механическим свойствам, гораздо более предпочтительными для использования в этих устройствах были бы сложные неорганические полупроводники, например, нитрид галлия (GaN).

Главное препятствие для такого их применения — сложность выращивания на гибких подложках — сумела преодолеть команда из Национального университета Сеула под руководством профессора Гю-Чуль И (Gyu-Chul Yi).

В журнале APL Materials они рассказали о проделанной работе по выращиванию микростержней GaN на графене и созданию из них светодиодов, переносимых на гибкие и эластичные устройства.

«Микро- и наноструктуры нитрида галлия привлекают внимание исследователей благодаря способности изменять цвет излучения и возможностям высокоплотной интеграции, — объясняет профессор И. — В сочетании с графеновыми подложками, эти микроструктуры также показывают отличную устойчивость к механической деформации».

Графен является идеальным выбором для основы, поскольку совмещает требуемую гибкость с механической прочностью. Кроме того он химически и физически стабилен при температурах выше 1000 ºC и предоставляет мало центров зародышеобразования, что способствует трехмерному росту массивов наностержней GaN.

Для создания светодиодов инженеры использовали процесс бескатализаторного металл-органического химического осаждения из газовой фазы (MOCVD), разработанный ими в 2002 г. Эта технология позволяет поддерживать высокую кристаллическую упорядоченность и вертикальный рост на подложке, обеспечивая контроль за легированием и формированием гетероструктур.

Полученные LED были подвергнуты испытаниям на изгиб, в ходе которых показали высокую циклическую стабильность: интенсивность электролюминесценции не испытала заметного ухудшения даже после тысячи циклов приложения нагрузки.

Полученные результаты, согласно заявлению участников работы, имеют решающее значение для прогресса гибких электронных и оптоэлектронных устройств, так как создают предпосылки для их широкомасштабного и низкозатратного производства для коммерческого использования.