विदेशी मीडिया रिपोर्टों के अनुसार, प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) प्रकाश उद्योग के गुमनाम नायक हैं। वे कुशलतासे काम करते हैं, कम गर्मी को नष्ट करते हैं, और लंबे समय तक रहते हैं। अब, वैज्ञानिक एलईडी को अधिक कुशल बनाने के लिए एक नई सामग्री पर काम कर रहे हैं और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, चिकित्सा और सुरक्षा में अनुप्रयोगों के लिए लंबे समय तक रहते हैं।
अमेरिकी ऊर्जा विभाग (डीओई) के आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी, ब्रुकहेवन नेशनल लेबोरेटरी, लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी और एसएलएसी नेशनल एक्सेलेरेटरी के शोधकर्ताओं ने रिपोर्ट की है कि उन्होंने इस तरह के एलईडी टाइटेनाइट नैनोक्रिस्टल के लिए स्थिर कैल्शियम तैयार किया है। चीन के ताइवान क्षेत्र के अनुसंधान संस्थानों ने भी इस शोध में योगदान दिया।
पेरोवस्काइट्स विशेष क्रिस्टल संरचनाओं के साथ सामग्रियों का एक वर्ग है जो प्रकाश को अवशोषित और उत्सर्जित करता है, जिससे उन्हें सौर कोशिकाओं और विभिन्न डिटेक्टरों सहित ऊर्जा-कुशल अनुप्रयोगों की एक श्रृंखला में उपयोगी बनाया जाता है।
जबकि पेरोवस्काइट नैनोक्रिस्टल एक नए प्रकार की एलईडी सामग्री के लिए प्रमुख उम्मीदवार हैं, वे परीक्षणों में अस्थिर साबित हुए। टीम ने झरझरा संरचनाओं में नैनोक्रिस्टल को स्थिर किया, जिसे धातु कार्बनिक ढांचे के रूप में जाना जाता है, या संक्षेप में एमओएफ। पृथ्वी-प्रचुर मात्रा में सामग्री के आधार पर और कमरे के तापमान पर बनाए गए, ये एलईडी एक दिन कम लागत वाले टीवी और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, बेहतर गामा-रे इमेजिंग उपकरणों और यहां तक कि चिकित्सा, सुरक्षा स्कैनिंग और वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए स्वायत्त प्रणालियों को सक्षम कर सकते हैं। एक्स-रे डिटेक्टर को पावर दें।
"हमने एमओएफ संरचनाओं में उन्हें encapsulating द्वारा पेरोवस्काइट सामग्री की स्थिरता की समस्या को हल किया," Xuedan मा, Argonne में नैनोस्केल सामग्री (CNM) के लिए केंद्र में एक वैज्ञानिक ने कहा, "हमारे शोध से पता चलता है कि यह दृष्टिकोण सक्षम बनाता है हम नाटकीय रूप से चमक और luminescent नैनोक्रिस्टल की स्थिरता में सुधार कर सकते हैं।
लॉस अलामोस विश्वविद्यालय में पूर्व जेआर ओपेनहाइमर पोस्टडॉक, एचसिन्हान त्साई ने कहा: "एमओएफ में पेरोवस्काइट नैनोक्रिस्टल को शामिल करने की दिलचस्प अवधारणा पहले से ही पाउडर के रूप में प्रदर्शित की जा चुकी है, लेकिन यह पहली बार है जब हमने उन्हें सफलतापूर्वक एलईडी की उत्सर्जक परत में एकीकृत किया है।
नैनोक्रिस्टलाइन एलईडी बनाने के पिछले प्रयासों को नैनोक्रिस्टल के क्षरण से अवांछित थोक चरणों में वापस आने से बाधित किया गया है, जो नैनोक्रिस्टल के लाभों को दूर करते हैं और व्यावहारिक एलईडी के रूप में उनकी क्षमता को कम करते हैं। बल्क मैटर अरबों परमाणुओं से बना होता है। पेरोवस्काइट्स जैसी सामग्री नैनोस्केल पर कुछ से हजारों परमाणुओं से बनी होती है और इसलिए अलग तरह से व्यवहार करती है।
अपनी नई विधि में, टीम ने एमओएफ के मैट्रिक्स में उन्हें गढ़कर नैनोक्रिस्टल को स्थिर किया, जैसे कि एक टेनिस बॉल को कंटीले तार द्वारा क्लैंप किया जा रहा है। उन्होंने धातु अग्रदूतों के रूप में ढांचे में लीड नोड्स का उपयोग किया और कार्बनिक सामग्री के रूप में हलाइड लवण का उपयोग किया। हैलाइड नमक समाधान में मेथिलअमोनियम ब्रोमाइड होता है, जो ढांचे में लीड के साथ प्रतिक्रिया करता है और मैट्रिक्स में लीड कोर के चारों ओर नैनोक्रिस्टल को इकट्ठा करता है। चूंकि मैट्रिक्स नैनोक्रिस्टल को अलग रखता है, इसलिए वे बातचीत और नीचा नहीं दिखाते हैं। विधि एक-समाधान कोटिंग विधि पर आधारित है जो वैक्यूम प्रक्रिया की तुलना में बहुत कम महंगी है जो आज अकार्बनिक एलईडी बनाने के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।
एमओएफ-स्थिर एलईडी उज्ज्वल लाल, नीले और हरे रंग की रोशनी और प्रत्येक प्रकाश के विभिन्न रंगों का उत्पादन कर सकते हैं।
"इस काम में, हम पहली बार प्रदर्शित करते हैं कि एमओएफ में स्थिर पेरोवस्काइट नैनोक्रिस्टल विभिन्न रंगों में उज्ज्वल, स्थिर एलईडी बनाएगा," लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी में एकीकृत नैनो टेक्नोलॉजी सेंटर के वैज्ञानिक वानी नी ने कहा। "हम विभिन्न रंग बना सकते हैं, रंग शुद्धता में सुधार कर सकते हैं और फोटोल्यूमिनेसेंस क्वांटम उपज को बढ़ा सकते हैं, जो प्रकाश का उत्सर्जन करने के लिए एक सामग्री की क्षमता का एक उपाय है।
अनुसंधान टीम ने उन्नत फोटॉन स्रोत (एपीएस) का उपयोग किया - आर्गोन में डीओई के विज्ञान उपयोगकर्ता सुविधा के कार्यालय - समय-समाधान एक्स-रे अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी करने के लिए, एक तकनीक जिसने उन्हें समय के साथ पेरोवस्काइट सामग्री में परिवर्तन की खोज करने की अनुमति दी। शोधकर्ता सामग्री के माध्यम से आवेशों के आंदोलन को ट्रैक कर सकते हैं और प्रकाश उत्सर्जित होने पर क्या होता है, इसके बारे में महत्वपूर्ण जानकारी सीख सकते हैं।
"हम केवल शक्तिशाली एकल एक्स-रे पल्स और एपीएस की अद्वितीय अस्थायी संरचना के साथ ऐसा कर सकते हैं," आर्गोने के एक्स-रे साइंस डिवीजन में समूह के नेता शियाओई झांग ने कहा, "हम छोटे पेरोवस्काइट क्रिस्टल में आवेशित कणों को ट्रैक कर सकते हैं। एस स्थिति"।
स्थायित्व परीक्षणों में, सामग्री ने यूवी विकिरण, गर्मी और बिजली के क्षेत्रों के तहत अच्छी तरह से प्रदर्शन किया, बिना किसी अपमान के और इसके प्रकाश का पता लगाने और ल्यूमिनेसेंस दक्षता को खोने के बिना, टेलीविजन और विकिरण डिटेक्टरों जैसे व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त।
