Разработка из России увеличит яркость и срок службы современных экранов

Новый подход к созданию светодиодов предложили ученые Хакасского государственного университета им. Н.Ф.Катанова (ХГУ) – участника научно-образовательного центра мирового уровня «Енисейская Сибирь». По их словам, полученные фундаментальные данные позволят увеличить срок службы и повысить рабочие характеристики экранов, осветительных приборов и ряда других устройств. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в журнале «Фундаментальные проблемы современного материаловедения».

Светодиоды – полупроводниковые устройства, преобразующие электрическую энергию в световую. Сегодня светодиоды являются ключевым элементом экранов, осветительных приборов и целого ряда других систем. Ученые показали, что добавление наночастиц серебра, синтезированных особым методом, значительно повысит характеристики светодиодов любых типов.

Предложенные наночастицы со специальной геометрией, как объяснили ученые, активируют в светодиодах эффект поверхностного плазмонного резонанса (ППР). Это явление заключается в усилении электромагнитного излучения на границе между благородным металлом и диэлектриком: свет, попадающий на стык частицы серебра или золота с непроводящим материалом, отражается с кратно возрастающей интенсивностью.

Цитата«Наша работа показала, что поверхностный плазмонный резонанс может не только существенно увеличить время жизни светодиода, но и многократно повысить его световую эффективность. Для достижения этих эффектов в светодиод нужно внедрить золотые или серебряные наноструктуры, имеющие различные сложные типы симметрии», – пояснил заведующий лабораторией «Нанофизика» ХГУ профессор Юрий Гафнер.

Интенсивность ППР зависит от многих факторов, главные из которых – форма и размер плазмонной наночастицы, объяснили ученые. По их словам, серебро является наиболее подходящим материалом для создания таких частиц, так как оно дешевле других благородных металлов и проще поддается наноструктурированию.

Цитата«Варьируя размеры, форму и внутреннее строение плазмонной частицы, можно добиться большого прогресса как в усовершенствовании существующих вариантов светодиодов, так и в создании новых. Для того чтобы определить наиболее выгодную геометрию и структуру, мы использовали методы молекулярной динамики», – отметил Гафнер.

https://www.rscf.ru/news/physics/razrabotka-iz-rossii-uvelichit-yarkost-i-srok-sluzhby-sovremennykh-ekranov/