Вчені з Китаю розробили світлодіод на основі нанокластерів йодиду міді, що має широкий спектр випромінювання, екологічну безпеку та низьку вартість виробництва.
Сучасні світлодіоди, які використовують різні матеріали для генерації білого світла, мають низку обмежень, таких як випромінювання синього спектра, яке потенційно шкідливе для здоров’я, і нестабільність кольору через нерівномірну деградацію компонентів. Додатково, використання дорогих або токсичних рідкоземельних елементів ускладнює виробництво та негативно впливає на навколишнє середовище.
Група вчених під керівництвом професорів Сінляна Дая та Чжичжена Е запропонувала нову технологію на основі нанокластерів йодиду міді, яка вирішує більшість цих проблем. За допомогою одностадійного синтезу і правильного підбору лігандів та розчинників дослідникам вдалося отримати нанокластери з ультраширокою смугою випромінювання та високою люмінесцентною ефективністю до 60%. Це досягнення дозволило створити світлодіоди з покращеними характеристиками, такими як FWHM (ширина на піввисоті) близько 120 нанометрів, пікова квантова ефективність у 13% та рекордна яскравість до 50 000 кд/м.кв.
Однією з головних переваг цих нових світлодіодів є їхня стабільність за різних умов довкілля. Вони показують однаково високу продуктивність як у середовищі інертного газу, так і на повітрі, що робить їх надійними для використання у широкому діапазоні застосувань. Крім того, вони мають довгий термін служби до половини яскравості — 137 годин при яскравості 100 кд/м.кв.
Ці нанокластерні світлодіоди також вирізняються відсутністю інтенсивного синього випромінювання, що знижує ризик негативного впливу на циркадний ритм людини. Вони забезпечують стабільний спектр без зсуву кольору, який часто спостерігається у традиційних світлодіодах через різні швидкості деградації компонентів.
Завдяки дешевизні й доступності сировини, такої як йодид міді та органічні ліганди, запропонована технологія не тільки знижує витрати на виробництво, але й є менш небезпечною для навколишнього середовища, ніж традиційні методи. Висока структурна жорсткість нанокластерів у збудженому стані забезпечує їхню довговічність і стійкість до зовнішніх впливів.
Таким чином, нанокластери йодиду міді відкривають перспективи для створення більш безпечних для людини і довкілля широкосмугових світлодіодів. Подальше покращення цих світлодіодів можливе за рахунок оптимізації лігандів, що дозволить ще більше підвищити ефективність і стабільність їхньої роботи.