Дешевые светодиоды из органических полупроводников

В будущем мы, возможно, увидим футболки, которые светятся или пляжные зонты, которые будут вырабатывать энергию для работы портативных телевизоров. Все это может стать реальностью, если технология органических полупроводников начнет действовать.

Ученые Корнеллского Университета разработали новый тип органических полупроводниковых устройств, которые проявляют электролюминесценцию и играют роль фотогальванических элементов. Устройство использует так называемое "ионное соединение", которое, как говорят ученые, поможет улучшить светодиоды, так как органические полупроводники могут быть сделаны на тонких сгибаемых листах. В конечном счете, ученые надеются создавать дисплеи на бумаге.

"Гибкие - значит дешевые в производстве", сказал Джордж Маллиарас (George Malliaras) адъюнкт-профессор материаловедения и инженерии из Корнелла. В его лаборатории проводились все исследования.

Другим результатом исследования является массово-производимые, недорогие солнечные элементы.

Источник: hizone.info

Исследователи Корнеллского Университета создали диод из органических полупроводников, которые также содержат свободные ионы (молекулы с электрическим зарядом). Диод – такое же устройство, как и электронная лампа или полупроводник, через которое ток может протекать свободно лишь в одном направлении. Ученые соединили вместе два органических слоя, - один из них содержал свободные позитивные ионы, а второй негативные ионы.

Затем они добавили тонкую проводящую пленку с нижней стороны. А верхний проводник остался прозрачным и пропускает свет в двух направлениях. В местах, где обе пленки соприкасаются, негативные ионы мигрируют через это соединение на позитивную сторону и наоборот, до того момента пока не наступит равновесие. Ученые говорят, что это аналогично тому, что происходит в кремниевом диоде, где электроны и дырки мигрируют через переход.

Когда к верху и низу прикладывается напряжение, ток идет через "электронное соединение", которое двигается в одном направлении, а дырки в другом. Миграция ионного заряда через соединение вызывает более высокий потенциал (разность напряжений), чем обычно, что влияет на то, как электроны объединяются с дырками. Это позволяет поднять энергию молекул, которые быстро выпускают энергию в виде фотонов света. Соединение проявляет интенсивное свечение.

А с другой стороны – когда яркий свет применяется, фотоны вбираются молекулами, выталкивающими при этом электроны – ионные заряды создают "выделенное направление" для движения электронов, заставляя ток протекать.

"С тех пор как устройство было создано при соединении вместе гибких материалов, стало возможным выпускать их большое количество и при небольших затратах", сказал Маллиарас. "Следующим шагом будет попытка модифицирования металлических составляющих полупроводников, чтобы сделать материалы более эффективными", добавил он.

Новости партнеров: