हाल ही में, अमेरिका के ऊर्जा विभाग (डो) लेमनट में Argonne राष्ट्रीय प्रयोगशाला में, इलिनोइस एक महत्वपूर्ण एलईडी सामग्री के विकास का नेतृत्व किया ।
सुधार प्रयोगशाला टीम के शोधकर्ताओं ने कहा: "एलईडी अत्यधिक कुशल हैं, कम गर्मी उत्सर्जित करते हैं, और एक लंबे समय के लिए पिछले." "वैज्ञानिक एलईडी को अधिक कुशल और लंबे जीवन बनाने के लिए नई सामग्रियों का अध्ययन कर रहे हैं, और उन्हें उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, चिकित्सा और सुरक्षा क्षेत्र में लागू करते हैं ।
शोधकर्ताओं और ब्रुकहेवन राष्ट्रीय प्रयोगशाला, लॉस एलामोस राष्ट्रीय प्रयोगशाला, और SLAC राष्ट्रीय त्वरक प्रयोगशाला रिपोर्ट से भागीदारों कि वे इस एलईडी के लिए स्थिर perovskite नैनोक्रिस्टल तैयार किया है ।
"नेचर फोटोनिक्स" ने समूह के काम का वर्णन करते हुए एक पत्र प्रकाशित किया । "हमारे शोध से पता चलता है कि इस विधि हमें बहुत चमक और ल्यूमिनेसेंट नैनोक्रिस्टल की स्थिरता में सुधार करने की अनुमति देता है," Xuedan एमए, Argonne Nanomaterials केंद्र में एक वैज्ञानिक टिप्पणी की ।
पेरोवस्काइट नैनोक्रिस्टल एक नए प्रकार की एलईडी सामग्री के लिए मुख्य उम्मीदवार हैं। लेकिन लंबे समय तक यह परीक्षण में अस्थिर साबित हुआ।
अनुसंधान टीम ने एक छिद्रपूर्ण संरचना में नैनोक्रिस्टल को स्थिर किया जिसे धातु कार्बनिक ढांचा (MOF) कहा जाता है।
पृथ्वी पर प्रचुर मात्रा में सामग्री के आधार पर और कमरे के तापमान पर निर्मित, इन एलईडी एक दिन कम लागत टीवी और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, साथ ही बेहतर गामा-रे इमेजिंग उपकरण, यहां तक कि दवा, सुरक्षा स्कैनिंग, और विज्ञान के लिए सक्षम हो सकता है । स्व-संचालित एक्स-रे डिटेक्टर पर शोध किया।
अमेरिकी ऊर्जा विभाग के वैज्ञानिक उपयोगकर्ता सुविधाओं के कार्यालय के कार्यालय, Argonne सेंटर फॉर नैनोमैटेरियल्स (CNM) के एक वैज्ञानिक ने कहा, "हमने MOF संरचना में पेरोवस्काइट सामग्री को encapsulating द्वारा स्थिरता समस्या का समाधान किया । "हमारे शोध से पता चलता है कि इस विधि बहुत चमक और ल्यूमिनेसेंट नैनोक्रिस्टल की स्थिरता में सुधार करने में मदद कर सकते हैं."
"MOF में perovskite नैनोक्रिस्टल के संयोजन की ऑपरेटिंग अवधारणा पाउडर के रूप में साबित किया गया है, लेकिन यह पहली बार हम सफलतापूर्वक यह एक एलईडी के उत्सर्जन परत में एकीकृत किया है."
नैनोक्रिस्टलाइन एलईडी के निर्माण के पिछले प्रयासों को नैनोक्रिस्टल के क्षरण से एक अवांछित मात्रा चरण में वापस बाधा थी, नैनोक्रिस्टल के फायदे खोने और व्यावहारिक एलईडी के रूप में उनकी क्षमता को कमजोर कर रहे थे।
थोक पदार्थ आमतौर पर परमाणुओं के अरबों के होते हैं। पेरोवस्काट्स जैसी सामग्री नैनोमीटर चरण में कुछ से कुछ हजार परमाणुओं से बनी होती है, इसलिए वे अलग व्यवहार करते हैं।
अपनी नई विधि में, अनुसंधान टीम ने MOF के मैट्रिक्स में नैनोक्रिस्टल्स बनाकर नैनोक्रिस्टल्स को स्थिर किया, जिसे उन्होंने "कंटीले तारों से पकड़ी गई टेनिस गेंद की तरह" बताया । उन्होंने फ्रेमवर्क में मेटल अग्रदूत और कार्बनिक सामग्री के रूप में हैलाइड साल्ट के रूप में लीड नोड्स का इस्तेमाल किया।
हैलाइड नमक समाधान में मिथाइल अमोनियम ब्रोमाइड होता है, जो मैट्रिक्स में लीड कोर के चारों ओर नैनोक्रिस्टल को इकट्ठा करने के लिए फ्रेमवर्क में लीड के साथ प्रतिक्रिया करता है।
मैट्रिक्स नैनोक्रिस्टल को अलग रखता है, इसलिए वे बातचीत नहीं करते हैं और नीचा करते हैं। यह विधि एक समाधान कोटिंग विधि पर आधारित है, जो अकार्बनिक एलईडी के निर्माण के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली वैक्यूम प्रक्रिया की तुलना में बहुत सस्ता है।
MOF स्थिर एलईडी उज्ज्वल लाल, नीले, और हरी बत्ती, साथ ही प्रत्येक प्रकाश के विभिन्न रंगों का उत्पादन कर सकते हैं।
लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी में सेंटर फॉर इंटीग्रेटेड नैनोटेक्नोलॉजी के वैज्ञानिक वानी एनआईई ने कहा: "इस काम में, हमने पहली बार प्रदर्शन किया है कि MOF में स्थिर पेरोवस्काइट नैनोक्रिस्टल विभिन्न रंगों के उज्ज्वल और स्थिर रंग पैदा करेंगे । एलईडी । "हम अलग रंग बना सकते हैं, रंग शुद्धता में सुधार, और फोटोल्यूमिनेसेंस क्वांटम उपज में वृद्धि । यह सामग्री की चमकदार क्षमता का एक उपाय है ।
अनुसंधान टीम ने समय-हल एक्स-रे अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए एक उन्नत फोटॉन स्रोत (एपीएस) का उपयोग किया, एक तकनीक जिसने उन्हें समय के साथ पेरोवस्काइट सामग्रियों में परिवर्तन की खोज करने की अनुमति दी। शोधकर्ता सामग्री के माध्यम से बिजली के शुल्क के आंदोलन को ट्रैक कर सकते हैं और प्रकाश उत्सर्जित होने पर होने वाली महत्वपूर्ण जानकारी को समझ सकते हैं।
