Ar 23 Rhagfyr, cyhoeddodd grŵp ymchwil o'r Adran Peirianneg Deunyddiau Newydd ym Mhrifysgol Dechnoleg Pohang eu bod wedi ffugio math newydd o elfen LED sy'n gollwng golau uwchfioled dwfn yn seiliedig ar strwythur rhyngosod o haenau graffit a haenau nitrid diflas hecsagonol (hBN). . Esboniodd y tîm ymchwil fod dyfeisiau sy'n gollwng hyrddod uwchfioled dwfn wedi defnyddio cydrannau a wnaed o fercwri neu nitrid alwminiwm yn bennaf, ond mae gan y cydrannau traddodiadol hyn broblemau gyda llygredd neu effeithlonrwydd lyminol. Cyhoeddwyd canlyniadau'r ymchwil yn ddiweddar yn y cyfnodolyn academaidd byd-enwog Nature Communications.
▲ h-BN LED uwchfioled dwfn. Sgematig sy'n dangos allyriadau uwchfioled dwfn cryf gan ddefnyddio graffene, h-BN, a van der Waals heteronanomaterials gyda strwythurau graffen (C)
Yn ôl Prifysgol Technoleg Pohang, y prif ddeunydd a ddefnyddir ar hyn o bryd mewn ymchwil LED uwchfioled dwfn yw alwminiwm galiwm nitride (y cyfeirir ato wedi hyn fel AlxGa1-xN). Fodd bynnag, mae gan y deunydd hwn gyfyngiad sylfaenol bod ei briodweddau lymaf yn dirywio'n gyflym wrth i'r donfedd fynd yn fyrrach.
Er mwyn torri drwy'r cyfyngiad hwn, mae POSTECH yn defnyddio h-BN fel deunydd dyfais, y mae ei strwythur haen un atom yn debyg i graffen ac mae ei ymddangosiad yn dryloyw, felly fe'i gelwir hefyd yn "graffen gwyn".
Adroddir, yn wahanol i AlxGa1-xN, ei fod yn gollwng golau llachar yn y rhanbarth uwchfioled dwfn ac fe'i hystyrir yn ddeunydd newydd y gellir ei ddefnyddio i ddatblygu LEDs uwchfioled dwfn. Fodd bynnag, oherwydd y bwlch band mawr, mae'n anodd chwistrellu electronau a thyllau, felly ni ellir gwneud LEDs. Ond os cymhwysir foltedd cryf i'r nanoffilm h-BN, gellir chwistrellu electronau a thyllau drwy effaith y twnnel. Felly, roedd dyfeisiau LED yn seiliedig ar stacio nanomaterialau heterogenaidd van der Waals gyda graffene, h-BN, a graffen wedi'u ffugio, a chadarnhawyd gan sbectrosgopïen UV dwfn bod y ddyfais wirioneddol yn gollwng golau UV cryf.
Dywedodd yr Athro Jin Zhonghuan o Adran Gwyddor Deunyddiau a Pheirianneg y brifysgol: "Gall datblygu deunyddiau LED effeithlonrwydd uchel newydd mewn ystod donfedd newydd fod yn fan cychwyn ar gyfer defnyddio dyfeisiau optegol. Arwyddocâd yr ymchwil hon ar h-BN yw ailddyrannu gweithgynhyrchu LED uwchfioled dwfn. .
Yn ogystal, o'i gymharu â'r deunydd AlxGa1-xN presennol, mae ganddo effeithlonrwydd lyminol sylweddol uwch, a gellir lleihau'r ddyfais. "