(Phys.org) —Los nanocristales de silicio tienen un tamaño de unos pocos nanómetros y poseen un alto potencial luminoso. Los científicos de KIT y la Universidad de Toronto / Canadá ahora han tenido éxito en la fabricación de diodos emisores de luz basados ​​en silicio (SiLED). Están libres de metales pesados ​​y pueden emitir luz en varios colores. El equipo de químicos, investigadores de materiales, nanocientíficos, y expertos en optoelectrónica presenta su desarrollo en el Nano letras diario.

El silicio domina en la industria de la microelectrónica y la fotovoltaica, pero se ha considerado inadecuado para diodos emisores de luz durante mucho tiempo. Sin embargo, esto no es cierto para las dimensiones nanoscópicas:los nanocristales de silicio diminutos pueden producir luz. Estos nanocristales constan de unos pocos cientos a miles de átomos y tienen un potencial considerable como emisores de luz altamente eficientes. como lo demostró el equipo del profesor Uli Lemmer y la profesora Annie K. Powell de KIT, así como el profesor Geoffrey A. Ozin de la Universidad de Toronto. En un proyecto conjunto, los científicos ahora han logrado fabricar diodos emisores de luz de alta eficiencia a partir de nanocristales de silicio.

Hasta aquí, la fabricación de diodos emisores de luz de silicio se ha limitado al rango espectral visible rojo y al infrarrojo cercano. En cuanto a la eficiencia de los diodos de silicio que emiten luz roja, Los investigadores de Karlsruhe ya son los mejores del mundo. "Fabricación controlada de diodos emisores de luz multicolor, sin embargo, es una novedad absoluta, "explica Florian Maier-Flaig, científico del Light Technology Institute (LTI) de KIT y estudiante de doctorado de la Escuela de Óptica y Fotónica de Karlsruhe (KSOP). Los científicos de KIT ajustan específicamente el color de la luz emitida por los diodos separando las nanopartículas en función de su tamaño. "Es más, nuestros diodos emisores de luz tienen una sorprendente estabilidad a largo plazo que no se ha alcanzado antes, Informes de Maier-Flaig. La mayor vida útil de los componentes en funcionamiento se debe al uso de nanopartículas de un solo tamaño. Esto mejora la estabilidad de los componentes sensibles de película delgada. Se excluyen los cortocircuitos debidos a partículas de gran tamaño.

El desarrollo realizado por los investigadores de Karlsruhe y Toronto también se caracteriza por una impresionante homogeneidad de las áreas luminosas. Los investigadores de KIT se encuentran entre los pocos equipos del mundo que saben cómo fabricar dichos dispositivos. "Con los LED de silicio procesados ​​con líquido que pueden producirse potencialmente en áreas extensas y a bajo costo, la comunidad de nanopartículas entra en un nuevo territorio, cuyos potenciales asociados difícilmente se pueden estimar hoy. Pero presumiblemente, los libros de texto sobre componentes semiconductores deben reescribirse, "dice Geoffrey A. Ozin, quien actualmente trabaja como investigador distinguido de KIT en el Centro de Nanoestructuras Funcionales (CFN) de KIT.

Los SiLED también tienen la ventaja de que no contienen metales pesados. En contraste con el seleniuro de cadmio, sulfuro de cadmio o sulfuro de plomo utilizado por otros grupos de investigadores, el silicio utilizado por este grupo para las nanopartículas emisoras de luz no es tóxico. Es más, está disponible a bajo costo y es muy abundante en la tierra. Debido a sus muchas ventajas, Los SiLED se seguirán desarrollando en cooperación con otros socios.