Un equipo de investigación de la Universidad Estatal de Florida ha desarrollado una nueva forma de crear luz azul a partir de una clase de materiales que muestra un enorme potencial para los dispositivos optoelectrónicos, incluidas las células solares, los diodos emisores de luz (LED) y los láseres.

Dirigido por el profesor de química de la FSU, Biwu Ma, el equipo ha publicado un nuevo estudio en Advanced Energy Materials que establece un enfoque simple y efectivo para crear una luz azul eficiente y estable a partir de perovskitas de haluro metálico. Las perovskitas de haluro metálico son una clase emergente de materiales semiconductores que se caracterizan por una estructura cristalina cúbica que tiene buenas propiedades de emisión de luz y, al mismo tiempo, es fácil y económica de fabricar.

Los científicos, incluido Ma, ya han creado LED basados ​​en perovskita altamente eficientes y estables para luz verde y roja, pero ha sido difícil lograr una luz azul eficiente y estable. La luz azul requiere mucha potencia y la pureza del color azul suele disminuir con el tiempo.

Sin una luz azul eficiente y estable, es imposible crear luz blanca.

"Desarrollamos nuevas estrategias para lograr una luz azul eficiente y estable a partir de perovskitas y fabricar LED con un mayor rendimiento", dijo Ma. "Si quieres una pantalla a todo color, necesitas azul, verde y rojo. El verde y el rojo ya tienen un buen rendimiento, pero el azul es más difícil. No es fácil hacer un azul estable porque tiene más energía".

Ma y su equipo crearon nanoplaquetas emisoras de azul utilizando una perovskita de haluro metálico basada en el compuesto químico bromuro de plomo y cesio, o CsPbBr₃. . Las nanoplaquetas son nanomateriales con solo unas pocas celdas unitarias de espesor y, como resultado, experimentan los efectos del confinamiento cuántico y dieléctrico fuerte.

Para hacer que estas nanoplaquetas en particular emitan luz azul eficiente y estable, los investigadores las recubrieron con un sulfato orgánico multifuncional que permitió lo que se llama pasivación superficial, un método altamente efectivo que se usa para mejorar las propiedades y la estabilidad de la luminiscencia.

En este proyecto, la pasivación de sulfato orgánico simple ayuda a evitar que las nanoplaquetas se degraden, permitiéndoles emitir una luz azul más eficiente y estable.

Con estos CsPbBr₃ pasivados superficialmente nanoplaquetas como emisores, se fabricaron LED de prueba de concepto para exhibir una emisión de luz azul pura, con un máximo de 462 nanómetros. La luminancia de 691 candelas por metro cuadrado (la unidad estándar que especifica el brillo de un dispositivo) y la vida media de 20 minutos lograda en este trabajo se encuentran entre los mejores valores para los LED de perovskita azul puro basados ​​en nanoplaquetas informados hasta la fecha.

"Nuestro trabajo muestra claramente el potencial de usar nanoplaquetas de perovskita pasivadas en la superficie adecuadamente como emisores para LED altamente eficientes y estables", dijo Ma. + Explora más

La luz azul significa un gran progreso para los LED basados ​​en perovskita