A cor da luz emitida por um LED pode ser ajustada alterando o tamanho de seus cristais semicondutores. Os pesquisadores da LMU encontraram agora uma maneira inteligente e econômica de fazer exatamente isso, que se presta à produção em escala industrial.

Ao contrário do nosso velho amigo a lâmpada incandescente, diodos emissores de luz (ou LEDs) produzem luz de uma cor definida dentro da faixa espectral do infravermelho ao ultravioleta. O comprimento de onda exato da emissão é determinado pela composição química do semicondutor empregado, que é o componente crucial desses dispositivos. No caso de alguns materiais semicondutores, a cor também pode ser ajustada modificando apropriadamente o tamanho dos cristais dos quais a camada emissora de luz é composta. Em cristais com dimensões da ordem de alguns nanômetros, efeitos da mecânica quântica começam a se fazer sentir.

Os pesquisadores do LMU, em colaboração com colegas da Universidade de Linz (Áustria), desenvolveram agora um método para a produção de nanocristais semicondutores de tamanho definido com base no óxido mineral barato conhecido como perovskita. Esses cristais são extremamente estáveis, o que garante que os LEDs exibam alta fidelidade de cores - um importante critério de qualidade. Além disso, os semicondutores resultantes podem ser impressos em superfícies adequadas, e são, portanto, predestinados à fabricação de LEDs para uso em displays.

O elemento crucial no novo método é uma pastilha fina, apenas alguns nanômetros de espessura, que é padronizado como um waffle. As depressões servem como minúsculos vasos de reação, cuja forma e volume determinam o tamanho final dos nanocristais. "Medidas ótimas do tamanho dos cristais foram obtidas usando um feixe fino de radiação X de alta energia no Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY) em Hamburgo", diz o pesquisador da LMU, Dr. Bert Nickel, membro da Nanosystems Initiative Munich (NIM), um Cluster de Excelência.

Além disso, as bolachas são produzidas por meio de um processo eletroquímico econômico, e pode ser transformado diretamente em LEDs. "Nossas camadas de óxido de nanoestrutura também evitam o contato entre os cristais semicondutores e fatores ambientais deletérios, como oxigênio livre e água, que de outra forma limitaria a vida útil dos LEDs, "como explica o Dr. Martin Kaltenbrunner da Universidade Johannes Kepler em Linz. Na próxima etapa, queremos aumentar ainda mais a eficiência desses diodos, e explorar seu potencial para uso em outras aplicações, como monitores flexíveis.