Логин:   Пароль:  

Соцсети



Ещё в разделе
Опрос

Как вам наш ресурс ?

Отлично
Хорошо
Удов.
Плохо


Результаты
Все опросы

Партнёры

Создан миниатюрный неорганический ультрафиолетовый светодиод

Благодаря совместным усилиям итальянских и американских ученых удалось разработать первый микроскопический неорганический светодиод, сконструированный на основе оксидов кремния и олова. Светодиод излучает частоты в ультрафиолетовом диапазоне и пригоден дл
Автор: Роман Галиброда
Написал: Amro Дата: 2012-03-13 23:11
Благодаря совместным усилиям итальянских и американских ученых удалось разработать первый микроскопический неорганический светодиод, сконструированный на основе оксидов кремния и олова. Светодиод излучает частоты в ультрафиолетовом диапазоне и пригоден для интеграции в различное сложное оборудование, применяемое в медицине. Более подробная картина американо-итальянской разработки представлена в научном журнале Nature Communications.


На сегодняшний день существует два типа светодиодных излучателей - органические и неорганические. Органические светодиоды довольно распространены, просты в производстве и применяются практически повсеместно. Неорганические излучатели являются более сложными устройствами и применяются при проектировании высокоточных видов приборов, которые используются в химически агрессивных средах. Низкая энергоэффективность миниатюрных светодиодов неорганического типа, а также их высокие себестоимость и токсичность препятствуют широкому распространению этих устройств.

Во время экспериментов итальянские физики из Университета Бикокка (Милан, Италия) под началом Альберто Палеари обнаружили интересные свойства, которыми обладают наноструктуры диоксида олова в частоте ультрафиолетового диапазона. Было замечено, что шарики, изготовленные из диоксида олова и имеющие диаметр 4-5 нанометров, испускают ультрафиолетовые кванты. Во время работы излучателя образцы сильно окислялись, что приводило светодиоды из двуокиси олова в негодность.

Однако решить эту проблему ученые смогли следующим образом: шарики из диоксида олова были обернуты пленкой из кремния, подготовленного особым образом. В результате тонкая пленка препятствовала доступу кислорода к атомам олова и не препятствовала взаимодействию электронов внутри микрообъектов. Полученные в результате образцы отличались достаточной стабильностью, поэтому физикам удалось собрать новый неорганический ультрафиолетовый светодиод.

Некоторое количества шариков из атомов олово было размещено в особом соединении кремния, кислорода и хвоста этилена - тетраэтил-ортосиликате. Далее объекты, выполненные в виде небольших кремниевых пластинок, были покрыты тонким слоем субстанции из олова и тетраэтил-ортосиликата.

Во время высушивания жидкости все органические вещества испарились, а вместо раствора осталась тонкая пленка, которая представляла собой "пирог", представляющий смесь оксида кремния с включениями шариком диоксида олова. После выпаривания жидкости образец в верхней своей части был покрыт тонкой пленкой тончайших электродов, выполненных из золота и титана. Как и ожидали ученые, сконструированное устройство превосходно излучало волны в ультрафиолетовом диапазоне. При этом эффективность светодиода была довольно высокой - на выработку одного фотона ультрафиолетового диапазона расходовалось порядка 300 электронов. Для сравнения стоит отметить, что самые лучшие образцы существующих сегодня неорганических светодиодов являются менее эффективными - для испускания одного фотона излучения в инфракрасном диапазоне расходуется около 1 тыс. электронов.

При дальнейших исследования разработанная модель неорганического светодиода отлично функционировала в химически агрессивных средах - этаноле, ацетоне, воде и других видах органических растворителей. Планируется, что в перспективе новейшие светодиоды найдут применение при производстве сложнейших медицинских датчиков и иных приборов, в которых необходимо использование микроскопических светодиодов, способных излучать ультрафиолет.


Рейтинг:
Комментарии: (0)

Пока комментариев нет
2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.038 секунды