p Cientistas da Universidade Nacional de Cingapura desenvolveram diodos emissores de luz ultrafinos (LEDs) com eficiência energética para tecnologias de comunicação de próxima geração. p Fontes de luz que convertem sinais elétricos em ópticos de maneira confiável são de fundamental importância para as tecnologias de processamento de informações. LEDs de alta velocidade e eficiência energética que podem ser integrados a um microchip e transmitir informações são um dos elementos-chave para permitir a comunicação de dados de alto volume. Semicondutores bidimensionais (2-D), que são materiais atomicamente finos semelhantes ao grafeno, atraíram recentemente um interesse significativo devido ao seu tamanho inerente (apenas alguns átomos de espessura), propriedades de emissão de luz bem definidas, e perspectivas de integração no chip. Embora várias equipes de pesquisa em todo o mundo tenham conseguido fabricar LEDs com base nesses materiais nos últimos anos, perceber a emissão de luz eficiente tem sido um desafio chave.

p Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof Goki EDA dos Departamentos de Física e Química, A NUS teve sucesso no desenvolvimento de LEDs ultrafinos de alta eficiência energética que compreendem apenas algumas camadas de átomos. Um dispositivo LED eficiente converte a maior parte de sua entrada de energia elétrica em emissão de luz (ou seja, com perdas mínimas devido à conversão em outras formas de energia, como calor). Estudos anteriores sobre LEDs baseados em semicondutores 2-D relataram que uma grande quantidade de corrente elétrica é necessária para acionar a emissão de luz. Isso significa que uma fração substancial da energia elétrica de entrada é dissipada como calor em vez de gerar luz. A equipe descobriu que essa perda de energia pode ser reduzida significativamente, evitando o vazamento de corrente elétrica da camada emissiva para os eletrodos de metal. Os pesquisadores demonstraram que uma camada isolante de alguns nanômetros pode suprimir significativamente a perda de energia elétrica de entrada sem introduzir resistência elétrica excessiva. Pelo contrário, otimizando a espessura das camadas isolantes, a equipe reduziu a corrente elétrica necessária para desencadear a emissão de luz em mais de 10, 000 vezes em comparação com os LEDs de última geração baseados em semicondutores 2-D.

p Prof Eda disse, "Nossos dispositivos podem operar com corrente elétrica extremamente baixa porque o design do dispositivo garante que haja desperdício mínimo de energia elétrica."

p "Ao otimizar a qualidade do material junto com o design do dispositivo e métodos de fabricação, torna-se possível ter emissão de luz eficiente com controle preciso em nível de nanoescala. Isso terá um impacto potencialmente significativo no desenvolvimento de futuras tecnologias de informação, "acrescentou o Prof Eda.

p A equipe está atualmente investigando a origem dos processos de perda de energia em detalhes para melhorar ainda mais a eficiência de seus dispositivos.