A Figura (A) mostra a eletroluminescência uniforme de um diodo emissor de luz perovskita flexível de grande área desenvolvido pela equipe de pesquisa. A Figura (B) mostra a iluminação com diodo emissor de luz perovskita no infravermelho próximo na parte de trás do punho. Isso permite a imagem de vasos sanguíneos subcutâneos. Crédito:Nature Photonics
LEDs infravermelhos são úteis para comunicações ópticas e iluminação oculta, e são comumente encontrados em controles remotos e configurações de câmeras de segurança. Geralmente são pequenas fontes pontuais, o que limita seu uso se a iluminação de uma área maior for necessária nas proximidades, por exemplo, em um dispositivo vestível.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof TAN Zhi Kuang do Departamento de Química e do Instituto de Pesquisa de Energia Solar de Cingapura (SERIS), NUS desenvolveu alta eficiência, LEDs infravermelhos próximos que podem cobrir uma área de 900 mm 2 usando métodos de processamento de solução de baixo custo. Isso é várias ordens de magnitude maior do que os tamanhos alcançados em outros esforços, e abre uma gama de novos aplicativos interessantes. Seus dispositivos empregam um novo semicondutor baseado em perovskita, que é um semicondutor direto bandgap que é capaz de forte emissão de luz. Usando uma nova arquitetura de dispositivo, a equipe de pesquisa é capaz de ajustar com precisão a injeção de elétrons e lacunas (cargas negativas e positivas) na perovskita, de forma que um número equilibrado de cargas opostas pudesse se encontrar e dar origem a uma geração de luz eficiente. A equipe também descobriu que essa melhoria permitiu que dispositivos de grandes áreas fossem feitos com reprodutibilidade significativamente maior.
Sr. ZHAO Xiaofei, um Ph.D. aluno da equipe de pesquisa disse:"Descobrimos que a eficiência da injeção do orifício é um fator significativo que afeta o desempenho dos dispositivos. Ao usar um semicondutor orgânico com um potencial de ionização mais raso como parte da estrutura do dispositivo, fomos capazes de melhorar a injeção do orifício e alcançar o equilíbrio da carga. Isso permitiu que nossos dispositivos emitissem luz com eficiências (eficiência quântica externa de 20%) perto de seu limite teórico, e, adicionalmente, reduziu a variação de desempenho de dispositivo para dispositivo, portanto, possibilitando a realização de dispositivos muito maiores. "
Prof Tan disse, "Algumas das tecnologias que nosso dispositivo pode permitir podem incluir iluminação encoberta no reconhecimento facial ou tecnologias de rastreamento ocular de realidade aumentada / virtual. Em particular, demonstramos que nossos LEDs podem ser adequados para aplicações envolvendo iluminação subcutânea de tecidos profundos, como em dispositivos vestíveis de rastreamento de saúde. "
"Esses materiais também podem ser desenvolvidos para emitir luz em toda a gama de cores visíveis. Eles podem, portanto, ser aplicados em novas gerações de monitores eletrônicos de tela plana, " ele adicionou.