LEDky (Light-emitting diode) svého času přinesly revoluci ve zdrojích osvětlení a elektronice. Využívají se v nepřeberném množství aplikací, od průmyslu až po domácnosti. Běžně se dnes objevují OLEDky, čili organické LEDky, které obsahují tenké polovodičové filmy z organických materiálů.
OLEDky jsou oblíbené třeba v rozmanitých displejích a podobných technologiích. Nejsou špatné, ale mají i svá omezení. Jedním z podstatných je limitovaná maximální jasnost takových diod, což zjistil každý, kdo se pokoušel číst z displeje chytrého telefonu za slunného dne.
To je skvělá příležitost pro nové typy materiálů. Během posledního desetiletí se jako velmi slibné ukazují LEDky z perovskitů, tedy materiálů s unikátní krystalickou strukturou.
Háček je v tom, že se perovskitové LEDky, i když vykazují řadu pozoruhodných vlastností, mají problém s dosažením elektricky asistované zesílené spontánní emise záření (Electrically assisted amplified spontaneous emission). Ta je přitom nezbytná k tomu, aby bylo možné vytvořit perovskitové lasery.
Paul Heremans z výzkumného centra Interuniversity Microelectronics Centre (Imec) v belgickém Leuvenu a jeho spolupracovníci v rámci projektu ULTRA-LUX vytvořili nové perovskitové LEDky, kterým říkají PeLEDky. Tyto PeLEDky mají nový typ architektury, průhledné elektrody a jako aktivní polovodičový materiál využívají perovskit. Pracují při hustotě elektrického proudu 3 kiloampéry na centimetr čtvereční, což je několik desítek tisíc krát víc než u konvenčních OLEDek. (Poznámka pro méně obeznámené s problematikou: Jde o proudové hustoty v intervalech v rámci milisekund).
Podle Heremansova kolegy Roberta Gehlhaara jde o významný milník vývoje směrem k vysokoenergetickým tenkofilmovým laserovým diodám. Časem by se měly objevit perovskitové lasery, které nepochybně přinesou řadu zajímavých aplikací.
Video: Synthesizing Perovskite Thin Films for Laser Photoluminescence and LED Applications
Literatura
Nanotechnologie umožnila vznik prvního bílého laseru na světě
Autor: Stanislav Mihulka (03.08.2015)
Nová fotodioda dosahuje magické účinnosti přes 200 procent
Autor: Stanislav Mihulka (23.02.2023)
Supravodivá dioda by mohla dramaticky snížit spotřebu energie u počítačů
Autor: Stanislav Mihulka (07.08.2023)
Diskuze:
Martin Zeithaml,2024-01-16 12:05:21
Prosím doplňte do článku, že ta proudová hustota je řádech nanosekund. Takhle to vypadá moc hrozivě :)
Re:
Josef Hrncirik,2024-01-16 16:13:31
Naturaly ale při 70 K!
Supplements S10 tvrdí: The dominance of Cext on the device rise time is exacerbated for smaller PeLEDs that are relevant for high current density pulsing. Impedance spectroscopy measurement shown in Fig. S6b of 100 μm (A = 7.85 × 10-5cm2) and 50 μm (A = 1.96 × 10-5cm2) devices displays practically no active area dependence on the capacitance. At 10 kHz, this capacitance equals ~ 0.5 nF. Next, we extract a Rseries of ~ 400 Ω of these devices by assessing PeLED operation in the linear I-V regime. This yields an RC rise time R × C ≈ 400 Ω × 0.5⋅10-9 F ≈ 200 ns, which is consistent with the rise times observed at extreme current densities > 1 kA cm-2in our pulsed measurements.
Nebuďme troškaři. 1 kA.400 ohm = pouhých 400 kV/cm2, ale má to jen A = 1.96 × 10-5cm2, tj. stačí 7,84 V. Energie k nabití = 0.5.7,84 V.7.84 V× 0.5⋅10-9 F=15,4 nJ, tj. 0,784 mJ/cm2 během vybití cca 200 ns. Buzení během pulzu = 784 uJ/cm2/0,2 us= 3,9 kW/cm2.
Obr. S6e ukazuje optický výstup cca 20 W/cm2, tj. LED svítí max. 0,39 mW IČ cca 800 nm ze svého okénka. Účinost přeměny el. na světlo má max. yen cca 20W/3900 = 0,51 %. EU to určitě zakáže!
PC větrákem chladí cca 10W/cm2, při úderu blesku až 3,9 kW/cm2.
Je to úplně nej jasnější Jasnosti.
Nejasné však stále zůstává tmářství OLED.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
