Razvoj iz Rusije povećat će svjetlinu i vijek trajanja modernih zaslona

Novi pristup stvaranju LED dioda predložili su znanstvenici s državnog sveučilišta Khakass. N.F.Katanova (KhSU) – sudionik znanstvenog i obrazovnog centra svjetske klase “Yenisei Siberia”. Prema njihovim riječima, dobiveni temeljni podaci povećat će radni vijek i poboljšati performanse ekrana, rasvjetnih tijela i niza drugih uređaja. Rezultati su objavljeni u časopisu “Fundamentalni problemi moderne znanosti o materijalima” .

LED diode su poluvodički uređaji koji pretvaraju električnu energiju u svjetlost. Danas su LED diode ključni element u zaslonima, rasvjetnim tijelima i nizu drugih sustava.

Znanstvenici su pokazali da će dodatak nanočestica srebra, sintetiziranih posebnom metodom, značajno povećati učinkovitost LED dioda bilo koje vrste.

Predložene nanočestice s posebnom geometrijom, kako su objasnili znanstvenici, aktiviraju učinak površinske plazmonske rezonancije (SPR) u LED diodama. Taj se fenomen sastoji u pojačavanju elektromagnetskog zračenja na granici između plemenitog metala i dielektrika: svjetlost koja pada na spoj čestice srebra ili zlata s nevodljivim materijalom reflektira se s višestruko većim intenzitetom.

“Naš je rad pokazao da površinska plazmonska rezonancija ne samo da može značajno produljiti životni vijek LED-a, već i višestruko povećati njegovu svjetlosnu učinkovitost. Da bi se postigli ovi učinci, potrebno je uvesti zlatne ili srebrne nanostrukture s različitim složenim vrstama simetrije u LED”, objasnio je voditelj laboratorija. “Nanophysics” KSU profesor Yuri Gafner.

Intenzitet SPR-a ovisi o mnogim čimbenicima, od kojih su glavni oblik i veličina plazmonične nanočestice, objasnili su znanstvenici. Prema njima, srebro je najprikladniji materijal za stvaranje takvih čestica, jer je jeftinije od drugih plemenitih metala i lakše se nanostrukturira.

Mijenjanjem veličine, oblika i unutarnje strukture plazmonske čestice, može se postići veliki napredak kako u poboljšanju postojećih LED opcija tako iu stvaranju novih. Kako bismo odredili najpovoljniju geometriju i strukturu, upotrijebili smo metode molekularne dinamike,” rekao je Gafner.

Plazmonske nanočestice, kako su objasnili znanstvenici, razlikuju se od konvencionalnih nanočestica po tome što nemaju unutarnju strukturu karakterističnu za masovni oblik tvari.

Za dobivanje plazmoničnog nanosrebra, prema riječima stručnjaka, potrebno je zagrijavanjem do taljenja uništiti kristalnu rešetku obične čestice promjera manjeg od dva nanometra, a potom je naglo ohladiti. Lagano zagrijavanje rezultirajuće strukture pak omogućuje dobivanje plazmonskih čestica sa zadanim parametrima simetrije. Ovu tehniku ​​sinteze razvili su i primijenili znanstvenici REC-a, prema njihovim riječima, prvi put u svijetu.

“Simetrija čestica utječe na veličinu raspršenja i apsorpcije svjetlosnog vala. Najveći učinak imaju vrlo simetrične figure – kocke, oktaedri i tako dalje, sve do “nanostvijezda” s velikim brojem oštrih “zraka”. .” Maksimalni mogući broj oštrih kutova figure osigurava visok ponor elektrona, što daje povećanje luminoznosti,” objasnio je Gafner.

Prema njima, temeljna su istraživanja stručnjaka REC-a “Yenisei Siberia”. Prema znanstvenicima, eksperimentalna provjera i implementacija dobivenih podataka u tehnološki proces već se provodi na temelju niza sveučilišta, na primjer, na Nacionalnom istraživačkom sveučilištu “MIET”.

Ovaj je rad podržala Ruska znanstvena zaklada, potpora br. 23-12-20003.

Aktivnosti znanstveno-obrazovnog centra “Yenisei Siberia”, stvorenog na temelju Sibirskog saveznog sveučilišta na inicijativu Krasnojarskog teritorija, republika Khakassia i Tyva, usmjerene su na poboljšanje ekološke situacije u Rusiji i dekarbonizaciju industrije. REC uključuje devet sveučilišta, pet istraživačkih instituta i 14 industrijskih poduzeća.