في 23 ديسمبر، أعلنت مجموعة بحثية من قسم هندسة المواد المتقدمة في جامعة بوهانغ للتكنولوجيا أنها أنتجت نوعا جديدا من عنصر LED الذي يمكن أن ينبعث منه ضوء فوق بنفسجي عميق استنادا إلى هيكل ساندويتش من طبقات الجرافين والنيتريد البورون سداسية (hBN). . وأوضح فريق البحث أنه حتى الآن، تستخدم الأجهزة التي تنبعث منها أشعة فوق بنفسجية عميقة بشكل رئيسي مكونات مصنوعة من نيتريد الغاليوم الزئبقي أو الألومنيوم، ولكن هذه المكونات التقليدية لديها مشاكل مع التلوث أو الكفاءة المضيئة. وقد نشرت نتائج البحث مؤخرا في المجلة الأكاديمية ذات الشهرة العالمية "نيتشر كوميونيكيشنز".
⇐ h-BN الأشعة فوق البنفسجية العميقة LED. الرسم التخطيطي يبين أن استخدام الجرافين، ح-BN وفان دير وال المواد النانوية غير المتجانسة مع هيكل الجرافين يمكن أن تنبعث منها الأشعة فوق البنفسجية العميقة القوية (C)
وفقا لجامعة بوهانغ للتكنولوجيا، فإن المادة الرئيسية المستخدمة حاليا في أبحاث LED بالأشعة فوق البنفسجية العميقة هي نيتريد الغاليوم الألومنيوم (يشار إليها فيما يلي باسم AlxGa1-xN). ومع ذلك ، فإن هذه المادة لها قيود أساسية ، أي أنه عندما يصبح الطول الموجي أقصر ، فإن الخصائص الباعثة للضوء ستتدهور بسرعة.
من أجل اختراق هذا القيد، تستخدم جامعة بوهانغ للتكنولوجيا h-BN كمادة جهاز. هيكل طبقتها الذرية الواحدة يشبه الجرافين ، ومظهره شفاف ، لذلك يطلق عليه أيضا "الجرافين الأبيض".
وتفيد التقارير أنه، على عكس AlxGa1-xN، فإنه ينبعث منه ضوء ساطع في منطقة الأشعة فوق البنفسجية العميقة ويعتبر مادة جديدة يمكن استخدامها لتطوير المصابيح فوق البنفسجية العميقة. ومع ذلك ، بسبب فجوة النطاق الكبيرة ، من الصعب حقن الإلكترونات والثقوب ، مما يجعل من المستحيل صنع LED. ومع ذلك ، إذا تم تطبيق جهد قوي على فيلم نانو h-BN ، يمكن حقن الإلكترونات والثقوب من خلال تأثير النفق. لذلك ، تم تصنيع أجهزة LED المستندة إلى المواد النانوية غير المتجانسة Van der Waals المكدسة بالجرافين وh-BN والجرافين ، وأكد التحليل الطيفي العميق للأشعة فوق البنفسجية أن الأجهزة الفعلية تنبعث منها أشعة فوق بنفسجية قوية.
وقال البروفيسور جين تشونغ هوان من قسم علوم وهندسة المواد بالجامعة: "يمكن أن يكون تطوير مواد LED جديدة عالية الكفاءة في نطاق الطول الموجي الجديد نقطة انطلاق لتطبيق الأجهزة البصرية. تكمن أهمية هذا البحث على h-BN في تحقيق تصنيع LED بالأشعة فوق البنفسجية العميقة. .
بالإضافة إلى ذلك ، بالمقارنة مع المواد AlxGa1 -xN الحالية ، فإنها تتمتع بكفاءة مضيئة أعلى بكثير ، ويمكن تصغير الجهاز. "
