p (Phys.org) - LEDs coloridos feitos de um material conhecido como perovskita podem levar a telas de LED que são mais baratas e mais fáceis de fabricar no futuro. p Uma forma híbrida de perovskita - o mesmo tipo de material que foi descoberto recentemente para fazer células solares altamente eficientes que poderiam um dia substituir o silício - tem sido usada para produzir baixo custo, LEDs facilmente fabricados, potencialmente abrindo uma ampla gama de aplicações comerciais no futuro, como monitores coloridos flexíveis.

p Esta classe particular de perovskitas semicondutoras gerou entusiasmo no campo das células solares nos últimos anos, depois que o grupo do professor Henry Snaith na Universidade de Oxford descobriu que eles eram notavelmente eficientes na conversão de luz em eletricidade. Em apenas dois anos, células solares à base de perovskita atingiram eficiências de quase 20%, um nível que levou 20 anos para as células solares convencionais à base de silício.

p Agora, pesquisadores da Universidade de Cambridge, A Universidade de Oxford e a Ludwig-Maximilians-Universität em Munique demonstraram uma nova aplicação para materiais de perovskita, usá-los para fazer LEDs de alto brilho. Os resultados são publicados na revista Nature Nanotechnology .

p Perovskita é um termo geral usado para descrever um grupo de materiais que têm uma estrutura cristalina distinta em formato cuboide e diamante. Há muito que são interessantes por suas propriedades supercondutoras e ferroelétricas. Mas nos últimos anos, sua eficiência na conversão de luz em energia elétrica abriu uma ampla gama de aplicações potenciais.

p As perovskitas que foram usadas para fazer os LEDs são conhecidas como perovskitas de haleto organometal, e contém uma mistura de chumbo, íons à base de carbono e íons de halogênio conhecidos como haletos. Esses materiais se dissolvem bem em solventes comuns, e montar para formar cristais de perovskita quando secos, tornando-os baratos e simples de fazer.

p "Essas perovskitas de haleto organometal são semicondutores notáveis, "disse Zhi-Kuang Tan, um estudante de PhD no Laboratório Cavendish da Universidade de Cambridge e o principal autor do artigo. "Projetamos a estrutura do diodo para confinar as cargas elétricas em uma camada muito fina de perovskita, que estabelece condições para que o processo de captura do buraco do elétron produza emissão de luz. "

p Os LEDs de perovskita são feitos usando um processo simples e escalonável no qual uma solução de perovskita é preparada e revestida por rotação no substrato. Este processo não requer etapas de aquecimento de alta temperatura ou alto vácuo, e, portanto, é barato de fabricar em grande escala. Em contraste, os métodos convencionais de fabricação de LEDs tornam o custo proibitivo para muitas aplicações de telas grandes.

p "A grande surpresa para a comunidade de semicondutores é descobrir que esses métodos de processo simples ainda produzem propriedades de semicondutores muito limpas, sem a necessidade de procedimentos de purificação complexos necessários para semicondutores tradicionais, como o silício, "disse o Professor Sir Richard Amigo do Laboratório Cavendish, que liderou este programa em Cambridge.

p "É notável que este material possa ser facilmente ajustado para emitir luz em uma variedade de cores, o que o torna extremamente útil para telas coloridas, aplicações de iluminação e comunicação óptica, "disse Tan." Esta tecnologia pode fornecer muito valor para a indústria cada vez maior de monitores de tela plana. "

p A equipe agora está procurando aumentar a eficiência dos LEDs e usá-los para lasers de diodo, que são usados ​​em uma série de estudos científicos, aplicações médicas e industriais, como processamento de materiais e equipamentos médicos. O primeiro LED disponível comercialmente com base em perovskita pode estar disponível em cinco anos.