Вся экология | Реклама | Что такое экология? | О нас | Подписка | RSS

Вся экология | Экологические новости



Опубликовано 14/07/2012, в 22 ч. 51 мин., 1967 просмотров

Физики изобрели светодиод нового типа на основе полимерной органики

Физики изобрели светодиод нового типа на основе полимерной органики. Фото: http://sciencedaily.com
Физики из Университета штата Юта изобрели новый "спинтронный" светодиод на основе полимерной органики. В настоящее время физикам удалось создать только диод, светящийся оранжевым светом, однако они уверены, что в течение двух лет смогут разработать диоды, светящиеся также красным светом и синим, и, возможно, даже белым светом. Пока же устройство существует только в стадии прототипа. Однако оно совершенно точно обещает стать более ярким, дешёвым и экологически чистым, чем существующие аналоги.

Ещё один недостаток нового устройства связан с тем, что работает диод только при температуре ниже, чем минус 33 градуса по Цельсию. По утверждениям разработчиков, опубликованным на сайте www.sciencedaily.com, на то, чтобы создать диод, способный работать при комнатной температуре, им понадобится около пяти лет.

Принцип работы нового устройства основан на эффекте спин-поляризации.

Светодиоды впервые появились в начале 1960-х годов, и сегодня используются практически везде. Телевизоры, компьютерные мониторы, лампочки, габаритные огни... трудно найти электронное устройство, в котором бы не использовался по крайней мере один светодиод. Свет в них генерируется при подаче энергии на соответствующий полупроводниковый материал.

В появившихся в последнее десятилетие "органических" светодиодах в роли такого полупроводника выступает органический материал или пластик. Чаще всего такие светодиоды используются в MP3-плеерах, сотовых телефонах и цифровых камерах. А ещё до конца года на рынке должны появиться широкоэкранные телевизоры, способные отображать картинку в HD-качестве.

В новом типе светодиода также используется органический полупроводник, но, в отличие от обычного "органического" светодиода, информация в нём хранится не в виде электронного электрического заряда, а в виде набора спин-поляризованных электронов.

Изобретение нового типа светодиода стало возможным благодаря другому изобретению той же группы, своеобразного органического спинового фильтра - устройства, способного регулировать силу тока. Возможно, что теперь его тоже удастся приспособить под нужды освещения.

Спиновые фильтры, по сути, представляют собой электрические переключатели и широко используются в компьютерах, телевизорах, сотовых телефонах и других электронных устройствах. Своё название они получили за то, что используют способность электронов передавать информацию посредством своего спина. Спин это специфический квантовый момент движения элементарной частицы; у электрона спин может принимать два различных значения. Если перевести значение спина электронов в двоичный код, получится набор нулей и единиц.

Органические спиновые фильтры трёхслойные: центральный органический слой выступает в качестве полупроводника, а два оставшихся слоя это металлические электроды-ферромагниты. В новом спинтронном "органическом" светодиоде один из электродов сделан из кобальта, а другой из сплава под названием "лантана стронция марганца оксид". А органический слой сделан из полимера под названием "дейтерированный-DOO-PPV". Этот полимер является полупроводником и способен испускать оранжевый свет.

Устройство имеет всего 300 микронов в длину и ширину (это от трёх до шести человеческих волос, положенных рядом) и всего 40 нанометров в толщину (что в одну-две тысячи раз тоньше, чем человеческий волос).

При действии низковольтного тока в органическом проводнике появляются отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные "электронные дыры". Если на такой полупроводник подействовать магнитным полем (которое создаётся электродами-ферромагнитами), появится возможность манипулировать спинами электронов и электронных дыр: их можно будет сделать параллельными или антипараллельными.

Использование дейтерия, "тяжёлого водорода", в ядре которого есть один добавочный нейтрон, вместо обычного, позволяет устройству "переквалифицироваться" с фильтрования жлектронов на испускание света. А сверхтонкая плёнка фторида лития на кобальтовом электроде позволяет входить в проводник одновременно с одной стороны фильтра - отрицательно заряженным электронам, а с другой стороны фильтра - положительно заряженным электронным дырам. Таким образом, фильтр становится биполярным, и именно эта его особенность и позволяет ему продуцировать видимый свет: когда электроны заполняют дыры, образуются экситоны, а освободившаяся при заполнении энергия генерируется в форме кванта света. Интенсивность светового потока можно контролировать с помощью магнитного поля.

И последняя потенциально революционная способность нового типа светодиода - его универсальность. Существующие типа светодиодов могут продуцировать только один тип света - красный, синий или зелёный - в зависимости от типа полупроводника. Новые устройства, вполне вероятно, в зависимости от настроек магнитного поля, смогут продуцировать несколько типов света. Кроме того, органические полупроводники дешевле, а их производство менее токсично, чем производство обычных кремниевых полупроводников.
Информация по теме Где используются светодиоды.
Пульт дистанционного управления - электронное устройство для удалённого управления другим электронным устройством на расстоянии. Часто в пультах используется ИК-светодиод, который передаёт команду на приёмник. Пульт ДУ широко используются для управления бытовой электронной аппаратурой.









Комментарии

Популярные новости:

Архив новостей:

Экопортал не гарантирует достоверность материалов. Позиция Экопортала не всегда может совпадать с позицией, изложеной в материале. Экопортал не несет ответственности за какие-либо ошибки, также за какие-либо действия, предпринятые на основании этих материалов.

© ECOportal 2002-2019 гг.

Вся экология: Новости, Архив новостей, Пресс-релизы, Экспорт новостей, Каталог организациий, Экологические ссылки, Добавить ссылку, Календарь событий, Добавить событие в календарь, Статьи, Книги, Рефераты, Законы и документы, Составы отходов, Экологический словарь, Доска объявлений, Голосования, Реклама на сайте, Рассылка, RSS, Обучение

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где явно указан автор. При полном или частичном цитировании всех материалов ссылка на Всероссийский Экологический портал обязательна. Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик администратора.

RSS лента
Rambler's Top100
Rambler's Top100