p As telas de diodo emissor de luz (LED) "flexíveis" e células solares criadas com micro-hastes semicondutoras de compostos inorgânicos estão se movendo um passo mais perto da realidade, graças ao grafeno e ao trabalho de uma equipe de pesquisadores na Coréia. p Atualmente, a maioria dos dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos flexíveis são fabricados com materiais orgânicos. Mas semicondutores compostos inorgânicos, como nitreto de gálio (GaN) podem fornecer muitas vantagens sobre os materiais orgânicos para uso nesses dispositivos, incluindo óptico superior, propriedades elétricas e mecânicas.

p Um grande obstáculo que até agora impediu o uso de semicondutores compostos inorgânicos nesses tipos de aplicações foi a dificuldade de cultivá-los em substratos flexíveis.

p No jornal Materiais APL , da AIP Publishing, uma equipe de pesquisadores da Universidade Nacional de Seul (SNU) liderada pelo professor Gyu-Chul Yi descreve seu trabalho no cultivo de micro-hastes de GaN em grafeno para criar LEDs transferíveis e permitir a fabricação de dispositivos dobráveis ​​e extensíveis.

p "As microestruturas e nanoestruturas de GaN estão atraindo atenção da comunidade de pesquisa como dispositivos emissores de luz por causa de sua emissão de luz de cor variável e propriedades de integração de alta densidade, "explicou Yi." Quando combinado com substratos de grafeno, essas microestruturas também apresentam excelente tolerância à deformação mecânica. "

p Por que escolher o grafeno para substratos? Filmes de grafeno ultrafinos consistem em camadas fracamente ligadas de átomos de carbono dispostos hexagonalmente mantidos juntos por fortes ligações covalentes. Isso torna o grafeno um substrato ideal "porque fornece a flexibilidade desejada com excelente resistência mecânica - e também é química e fisicamente estável em temperaturas superiores a 1, 000 ° C, "disse Yi.

p É importante observar que para o crescimento da micro-haste GaN, a superfície muito estável e inativa do grafeno oferece um pequeno número de locais de nucleação para o crescimento de GaN, o que aumentaria o crescimento em ilha tridimensional de micro-hastes de GaN no grafeno.

p Para criar os LEDs de microestrutura GaN reais nos substratos de grafeno, a equipe usa um processo de deposição de vapor químico orgânico de metal sem catalisador (MOCVD) desenvolvido em 2002.

p “Entre os principais critérios da técnica, é necessário manter alta cristalinidade, controle sobre o doping, formação de heteroestruturas e estruturas quânticas, e crescimento verticalmente alinhado em substratos subjacentes, "Yi diz.

p Quando a equipe testou a flexibilidade e a confiabilidade dos LEDs de micro-haste de GaN fabricados em grafeno, eles descobriram que "os LEDs flexíveis resultantes mostraram intensa eletroluminescência (EL) e eram confiáveis ​​- não houve degradação significativa no desempenho óptico após 1, 000 ciclos de dobra, "observou Kunook Chung, o autor principal do artigo e um estudante de pós-graduação no Departamento de Física da SNU.

p Isso representa um grande avanço para dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos de última geração - permitindo o uso de processos de fabricação em larga escala e de baixo custo.

p "Tirando vantagem de filmes de grafeno maiores, heteroestruturas híbridas podem ser usadas para fabricar vários dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos, como telas LED flexíveis e vestíveis para uso comercial, "disse Yi.