p Imagens eletroluminescentes de GQD-LEDs (esquerda) e eficiência de luminescência de GQD-LEDs (direita). Crédito:KAIST
p Os primeiros diodos emissores de luz de pontos quânticos de grafeno (GQD-LEDs), fabricado usando pontos quânticos de grafeno de alto rendimento quântico por meio de compostos de intercalação de grafite, exibem luminância superior a 1, 000 cd / m
2
. p O grafeno é um nanomaterial de carbono 2D com muitas propriedades fascinantes que podem permitir a criação de eletrônicos de última geração. Contudo, sabe-se que o grafeno não é aplicável a dispositivos ópticos devido à falta de gap eletrônico. Por outro lado, pontos quânticos de grafeno (GQDs), que têm apenas alguns nanômetros de largura na dimensão lateral, são mostrados para emitir luz sob excitação na faixa espectral visível. Os GQDs têm atraído muita atenção como um material luminescente de próxima geração por suas excelentes propriedades:luminescência ajustável, fotoestabilidade superior, baixa toxicidade, e resistência química.
p Recentemente, Prof. Seokwoo Jeon (Ciência e Engenharia de Materiais), Prof. Yong-Hoon Cho (Física), e o Prof. Seunghyup Yoo (Engenharia Elétrica) tiveram sucesso no desenvolvimento de LEDs baseados em pontos quânticos de grafeno. GQDs altamente puros foram sintetizados por um método ecologicamente correto desenvolvido pelo grupo do Prof. Jeon, seus mecanismos de emissão de luz foram cuidadosamente estudados pelo grupo do Prof. Cho com sua técnica espectroscópica transitória, e, finalmente, o grupo do Prof. Yoo trouxe sua experiência em OLED para criar LEDs baseados em GQD.
p Os GQDs com alta sintetização e eficiência de luminância foram sintetizados por uma rota baseada em compostos de intercalação de grafite (GICs). O método proposto é econômico, amigo do ambiente, e escalável, uma vez que permite a fabricação direta de GQDs usando água sem surfactante ou solvente químico.
p Os GQDs foram então usados como emissores em diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs) para identificar as principais propriedades ópticas do GQD. Depois de projetar cuidadosamente a configuração da camada para que a injeção de elétrons e orifícios pudesse ser equilibrada, os LEDs GQD construídos exibiram luminância de 1, 000 cd / m
2
, que está bem acima dos níveis de brilho típicos das telas portáteis usadas em smartphones. Considerando como os GQDs são finos, um display dobrável em formato de papel logo se tornará realidade.
p Uma ilustração esquemática do método de preparação de GQDs altamente eficientes (à esquerda) e uma imagem de GQDs dispersos na água (à direita). Crédito:KAIST
p O presente trabalho, pela primeira vez, demonstraram que os GQDs podem ser aplicados a dispositivos ópticos fabricando LEDs baseados em GQD com brilho significativo. Embora, a eficiência dos LEDs baseados em GQD é atualmente menor do que a dos LEDs convencionais, espera-se que eles melhorem em um futuro próximo com um processo de material e estrutura de dispositivo otimizados.
p Esta pesquisa foi publicada como artigo de capa em
Materiais Óticos Avançados (Vol.2, 1016-1023 (2014)), um jornal premier que apresenta avanços significativos em materiais óticos e dispositivos baseados neles.