p SiLEDs processados por líquido:ao alterar o tamanho dos nanocristais de silício, a cor da luz emitida pode ser variada. Crédito:F. Maier-Flaig, KIT / LTI
p (Phys.org) - Os nanocristais de silício têm um tamanho de alguns nanômetros e possuem um alto potencial luminoso. Cientistas do KIT e da Universidade de Toronto / Canadá já conseguiram fabricar diodos emissores de luz à base de silício (SiLEDs). Eles são isentos de metais pesados e podem emitir luz em várias cores. A equipe de químicos, pesquisadores de materiais, nanocientistas, e especialistas optoeletrônicos apresentam seu desenvolvimento no
Nano Letras Diário. p O silício domina na indústria de microeletrônica e fotovoltaica, mas tem sido considerado impróprio para diodos emissores de luz por muito tempo. Contudo, isso não é verdade para dimensões nanoscópicas:nanocristais de silício minúsculos podem produzir luz. Esses nanocristais consistem de algumas centenas a milhares de átomos e têm um potencial considerável como emissores de luz altamente eficientes, como foi demonstrado pela equipe do Professor Uli Lemmer e Professora Annie K. Powell do KIT, bem como o Professor Geoffrey A. Ozin da Universidade de Toronto. Em um projeto conjunto, os cientistas agora conseguiram fabricar diodos emissores de luz altamente eficientes a partir dos nanocristais de silício.
p Até aqui, a fabricação de diodos emissores de luz de silício foi limitada à faixa espectral visível do vermelho e ao infravermelho próximo. No que diz respeito à eficiência dos diodos de silício emitindo luz vermelha, pesquisadores de Karlsruhe já são os melhores do mundo. "Fabricação controlada de diodos emissores de luz multicolorida, Contudo, é uma novidade absoluta, "explica Florian Maier-Flaig, cientista do Light Technology Institute (LTI) do KIT e doutorando da Escola de Óptica e Fotônica de Karlsruhe (KSOP). Os cientistas do KIT ajustam especificamente a cor da luz emitida pelos diodos, separando as nanopartículas dependendo de seu tamanho. "Além disso, nossos diodos emissores de luz têm uma estabilidade de longo prazo surpreendente que não foi alcançada antes, "Maier-Flaig relata. O aumento da vida útil dos componentes em operação deve-se ao uso de nanopartículas de um único tamanho. Isso aumenta a estabilidade dos componentes de película fina sensível. Curtos-circuitos devido a partículas superdimensionadas são excluídos.
p O desenvolvimento feito pelos pesquisadores de Karlsruhe e Toronto também é caracterizado por uma homogeneidade impressionante das áreas luminosas. Os pesquisadores do KIT estão entre as poucas equipes no mundo que sabem fabricar tais dispositivos. "Com os LEDs de silício processado por líquido que podem potencialmente ser produzidos em grandes áreas, bem como a custos baixos, a comunidade de nanopartículas entra em um novo território, cujos potenciais associados dificilmente podem ser estimados hoje. Mas presumivelmente, livros didáticos sobre componentes semicondutores devem ser reescritos, "diz Geoffrey A. Ozin, que está atualmente trabalhando como pesquisador distinto do KIT no Centro de Nanoestruturas Funcionais (CFN) do KIT.
p Os SiLEDs também têm a vantagem de não conterem metais pesados. Em contraste com o seleneto de cádmio, sulfeto de cádmio ou sulfeto de chumbo usado por outros grupos de pesquisadores, o silício usado por este grupo para as nanopartículas emissoras de luz não é tóxico. Além disso, está disponível a baixo custo e é altamente abundante na Terra. Devido às suas muitas vantagens, os SiLEDs serão desenvolvidos em cooperação com outros parceiros.