Elettrodi altamente trasparenti per applicazioni LED UV profonde

Gli scienziati della Tokyo Metropolitan University hanno sviluppato un nuovo materiale per elettrodi per applicazioni di diodi a emissione di luce (DUV) nell’ultravioletto profondo (DUV). Hanno utilizzato una sofisticata tecnica di deposizione per formare film sottili da una lega di ossido di stagno e ossido di germanio con l’aggiunta di tantalio, e hanno scoperto che presentano un’eccellente conduttività elettrica e una trasparenza senza precedenti alla luce DUV. I nuovi elettrodi promettono di avere un impatto sul settore, poiché le stesse lunghezze d’onda vengono utilizzate per i processi di sterilizzazione e produzione di microchip.

L’ultravioletto profondo (DUV), che ha una lunghezza d’onda da 200 a 300 nanometri, ha alcuni ruoli molto importanti nell’industria e nella società. Può essere utilizzato per sterilizzare l’acqua e le superfici inattivando batteri e virus e per polimerizzare adesivi che si induriscono all’esposizione alla luce DUV. Fondamentalmente, viene utilizzato nella produzione dei chip e dei dispositivi semiconduttori più avanzati.

Man mano che l’uso della tecnologia DUV diventa più diffuso, gli scienziati sono desiderosi di sviluppare dispositivi a diodi a emissione di luce (LED) a stadio profondo, sfruttando l’efficienza energetica, la scalabilità e la compattezza senza pari delle sorgenti LED. I LED presentano strati di materiale che emette luce inseriti tra una coppia di elettrodi trasparenti, che dovrebbero consentire il passaggio della luce e condurre l’elettricità. Sebbene ci siano tali lampade, che esistono materiali del palo Non ha ancora combinato conduttività e trasparenza ottimali; Assorbono ancora una grande percentuale della luce DUV.

Ora, un team guidato dal professor Yasushi Hirose della Tokyo Metropolitan University ha sviluppato un elettrodo sottile e trasparente con un’eccellente conduttività e una trasparenza senza precedenti ai raggi UV profondi. Hanno combinato un componente ampiamente utilizzato degli elettrodi trasparenti, l’ossido di stagno, e lo hanno mescolato con l’ossido di germanio, un materiale con una struttura cristallina simile ma con una migliore trasparenza.

Questi due materiali sono normalmente insolubili l’uno nell’altro, quindi il team ha utilizzato una tecnica di deposizione laser pulsata, un metodo che consente ai materiali insolubili di precipitare insieme senza separarsi spontaneamente in regioni distinte. Hanno dimostrato che la trasmittanza UV profonda (la percentuale di luce che passa) migliora ulteriormente con l’aggiunta di più ossido di germanio. Aggiungendo del tantalio, hanno anche migliorato la conduttività elettrica delle membrane.

Ottimizzando la ricetta, le pellicole prodotte hanno mostrato una resistività inferiore e una trasmittanza della luce DUV tra le migliori di tutti i materiali per elettrodi noti, compreso il materiale trasparente più comune. elettrodo Materiale, Ossido di indio-stagno (Ito). Soprattutto, hanno dimostrato che i film possono essere formati nitruro di alluminio (AlN) utilizzando uno strato di cristallo “seme” di ossido di stagno. Il nitruro di alluminio è un materiale essenziale nei LED UV profondi; Compatibilità di squadra di nuova concezione tantalio Stagno di germanio ossido (Ta:SGO) con AlN rendono il loro lavoro molto promettente per le applicazioni del mondo reale nelle sorgenti luminose di nuova generazione per la fabbricazione di chip e oltre.

Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista Chimica dei materiali.