في 23 ديسمبر، أعلنت مجموعة بحثية من قسم هندسة المواد الجديدة في جامعة بوهانغ للتكنولوجيا أنها قد لفقت نوعا جديدا من عنصر LED الذي ينبعث منه ضوء فوق بنفسجي عميق استنادا إلى هيكل ساندويتش من طبقات الجرافين وطبقات نيتريد البورون سداسية (hBN). . وأوضح فريق البحث أنه حتى الآن، استخدمت 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. تخطيطي يظهر انبعاث الأشعة فوق البنفسجية العميقة القوية باستخدام الجرافين، h-BN، وفان دير وال heteronanomaterials مع هياكل الجرافين (C)
وفقا لجامعة بوهانغ للتكنولوجيا، فإن المادة الرئيسية المستخدمة حاليا في أبحاث الأشعة فوق البنفسجية العميقة هي نيتريد الغاليوم الألومنيوم (يشار إليها فيما يلي باسم AlxGa1-xN). ومع ذلك ، فإن هذه المادة لديها قيد أساسي على أن خصائصها الإنارة تتدهور بسرعة مع قصر الطول الموجي.
من أجل اختراق هذا القيد ، يستخدم POSTECH h-BN كمادة جهاز ، تشبه بنية طبقة الذرة الواحدة 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 ، لذلك لا يمكن إجراء المصابيح. ولكن إذا تم تطبيق جهد قوي على نانو فيلم h-BN ، يمكن حقن الإلكترونات والثقوب من خلال تأثير النفق. لذلك ، تم تصنيع أجهزة LED المستندة إلى تكديس المواد النانوية غير المتجانسة فان دير والس مع الجرافين وh-BN والجرافين ، وتم تأكيد ذلك من خلال التحليل الطيفي العميق للأشعة فوق البنفسجية أن الجهاز الفعلي ينبعث منه ضوء الأشعة فوق البنفسجية القوي.
وقال البروفيسور جين تشونغ هوان من قسم علوم وهندسة المواد بالجامعة: "يمكن أن يكون تطوير مواد LED جديدة عالية الكفاءة في نطاق طول موجي جديد نقطة انطلاق لتطبيق الأجهزة البصرية. تكمن أهمية هذا البحث على h-BN في تحقيق تصنيع الأشعة فوق البنفسجية العميقة LED. .
بالإضافة إلى ذلك ، بالمقارنة مع المواد AlxGa1 -xN الحالية ، فإنها تتمتع بكفاءة مضيئة أعلى بكثير ، ويمكن تصغير الجهاز. "
