El color de la luz emitida por un LED se puede ajustar alterando el tamaño de sus cristales semiconductores. Los investigadores de LMU ahora han encontrado una forma inteligente y económica de hacer precisamente eso, que se presta a la producción a escala industrial.

A diferencia de nuestro viejo amigo la bombilla incandescente, Los diodos emisores de luz (o LED) producen luz de un color definido dentro del rango espectral del infrarrojo al ultravioleta. La longitud de onda exacta de la emisión está determinada por la composición química del semiconductor empleado, que es el componente crucial de estos dispositivos. En el caso de algunos materiales semiconductores, el color también se puede ajustar modificando apropiadamente el tamaño de los cristales de los que se compone la capa emisora ​​de luz. En cristales con dimensiones del orden de unos pocos nanómetros, Los efectos de la mecánica cuántica comienzan a hacerse sentir.

Los investigadores de LMU en colaboración con colegas de la Universidad de Linz (Austria) han desarrollado ahora un método para la producción de nanocristales semiconductores de tamaño definido basados ​​en el óxido mineral barato conocido como perovskita. Estos cristales son extremadamente estables, lo que garantiza que los LED muestren una alta fidelidad de color, un criterio importante de calidad. Es más, los semiconductores resultantes se pueden imprimir en superficies adecuadas, y por lo tanto están predestinados para la fabricación de LED para su uso en pantallas.

El elemento crucial en el nuevo método es una oblea delgada, solo unos pocos nanómetros de espesor, que tiene el patrón de un gofre. Las depresiones sirven como pequeños vasos de reacción, cuya forma y volumen determinan en última instancia el tamaño final de los nanocristales. "Se obtuvieron mediciones óptimas del tamaño de los cristales utilizando un haz fino de radiación X de alta energía en el Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY) en Hamburgo", dice el Dr. Bert Nickel, investigador de LMU, miembro de la Nanosystems Initiative Munich (NIM), un Clúster de Excelencia.

Es más, las obleas se producen mediante un económico proceso electroquímico, y se puede transformar directamente en LED. "Nuestras capas de óxido de nanoestructura también evitan el contacto entre los cristales semiconductores y factores ambientales nocivos como el oxígeno libre y el agua, lo que de otro modo limitaría la vida útil de los LED, "como explica el Dr. Martin Kaltenbrunner de la Universidad Johannes Kepler en Linz. En el siguiente paso, queremos mejorar aún más la eficiencia de estos diodos, y explorar su potencial para su uso en otras aplicaciones, como pantallas flexibles.