Коллектив ученых НИТУ «МИСиС», занимающийся разработкой перовскитных тонкопленочных устройств, предложил новую модификацию светодиода, впервые применив двумерный неорганический материал в качестве электрон-транспортного слоя перовскитного светодиода. В перспективе это позволит запустить серийное производство светоизлучающих диодов нового типа, а также решить проблему деградации светодиодных дисплеев, например, в смартфонах и телевизорах. Статья о разработке опубликована в журнале Applied Materials & Interfaces.
Перовскитные материалы – молодой класс полупроводников, открывающий широкие возможности снижения стоимости ярких дисплеев и целого ряда оптоэлектронных элементов, таких как солнечные батареи, лазеры, фотодетекторы и светоизлучающие диоды (светодиоды). Применение перовскитов, в частности, для производства светодиодных экранов для телефонов или телевизоров может позволить значительно снизить стоимость производства и продлить срок их службы.
Научный коллектив лаборатории перспективной солнечной энергетики НИТУ «МИСиС» под руководством к.т.н. Дмитрия Муратова разработал перовскитный светодиод в котором впервые был применен двумерный трисульфид циркония. Впервые двумерный материал применен как альтернатива традиционным органическим слоям светодиодного устройства. В частности, слой сформирован промышленным методом слот-матричной печати, что позволит быстро адаптировать технологию для серийного производства.
«На определенном этапе исследования неизбежно возникает вопрос: подходит ли разработка для внедрения в серийное производство? Мировой опыт сборки перовскитных светодиодов сводится к послойной сборке компонентов путем нанесения прекурсоров на вращающуюся стеклянную подложку. Это позволяет добиться однородности слоев, но совершенно не подходит для серийного производства – такой подход не предусматривает одновременной загрузки нескольких образцов, – комментирует один из авторов исследования, научный сотрудник лаборатории перспективной солнечной энергетики НИТУ «МИСиС» Артур Иштеев. – Поэтому мы заинтересованы в поиске таких материалов, которые бы позволяли масштабировать производство перовскитных светодиодов».
Ученые работают над адаптацией технологии нанесения перовскита по аналогии с индустриальными методами полупроводниковой промышленности. Это позволит устранить недостатки выгорающих синих органических светодиодов в современных дисплеях путем замены на стабильные перовскитные диоды.
Данная технология может быть полезной для устройств виртуальной реальности, ведь их основным компонентом служит именно дисплей, который и погружает пользователя в виртуальные миры. Чем дольше он прослужит, тем продолжительнее будет использоваться шлем виртуальной реальности соотвественно.