Japón desarrolla nuevos diodos emisores de luz, haciendo posible los sistemas de iluminación LED de próxima generación
Los puntos cuánticos han experimentado un momento importante. El mes pasado, el primer televisor Quantum de Samsung se envió oficialmente, y la producción está aumentando gradualmente, lo que significa que la promesa hecha hace 15 años parece haberse cumplido.
Actualmente, investigadores de la Universidad de Hiroshima en Japón han utilizado puntos cuánticos basados en silicio para desarrollar un nuevo tipo de diodo emisor de luz, prometiendo una nueva revolución en la historia de los sistemas de iluminación. Estos investigadores han creado un diodo emisor de luz híbrido inorgánico/orgánico que puede emitir electroluminiscencia azul-blanca a través de puntos cuánticos. Este diodo emisor de luz azul-blanca nos permitirá inventar una nueva generación de sistemas de iluminación de luz libre y visualización.
En un artículo de investigación publicado en Applied Physics Letters, los investigadores afirmaron que su diodo emisor de luz de puntos cuánticos solo requiere un voltaje de 6 voltios para emitir luz, y el 78% de la emisión de luz efectiva proviene de puntos cuánticos de silicio.
Para que sepan cómo se calcularon estas cifras: hace unos 6 años, la eficiencia óptica de los puntos cuánticos utilizados en los diodos electroluminiscentes más avanzados descendió de más del 90 % a aproximadamente el 15 %, porque estos puntos cuánticos debían incrustarse en una película orgánica para conducir la electricidad.
Estos investigadores japoneses también afirman que las densidades de potencia de entrada y salida generadas por sus LED son 280 y 350 veces superiores, respectivamente, a las de los dispositivos previamente reportados. La razón por la que estos LED basados en puntos cuánticos alcanzan densidades de potencia de entrada y salida tan altas es que las estructuras jerárquicas se optimizan continuamente de alguna manera, lo que permite una mejor transferencia de portadores.
El tamaño físico real de este LED proporciona un área efectiva de 4 milímetros cuadrados, que es 40 veces la de un LED comercial típico. Además, este LED tiene un grosor de solo 0,5 milímetros.
Quizás el aspecto más atractivo de esta investigación es que este nuevo tipo de LED se fabrica mediante un proceso basado en soluciones, que debe llevarse a cabo a temperatura y presión ambiente.
Este proceso de fabricación requiere seleccionar un sustrato de vidrio y luego verter sobre él una solución de polímero conductor y una solución cuántica de silicio coloidal.
El profesor y líder de investigación Ken-ichi Saitow de la Universidad de Hiroshima añadió: "Los LED de puntos cuánticos han atraído mucha atención como la próxima generación de LED. Aunque su aplicación exitosa aún requiere algunos avances, los notables logros de los LED híbridos de puntos cuánticos superarán con creces nuestra imaginación."