Şimdiye kadar yapılmış en iyi mavi LED ile tanışın

Enerji
Teknolojik Yenilik Web Sitesi Editör Ekibi - 31 Temmuz 2025

Derin mavi ışık yayan hibrit bakır-iyodür kristalleri. Birçok rakip teknoloji yarışta olsa da, bu hibrit LED her açıdan yüksek puan alıyor. [Görsel: Kun Zhu/Jing Li Laboratuvarı/Rutgers Üniversitesi]
Mavi LED'ler
Her yerde mavi LED'ler görüyorsunuz, ancak bu onların istediğimiz kadar verimli veya çevre dostu oldukları anlamına gelmiyor.
İşte bu nedenle, ABD'deki Rutgers Üniversitesi'nden Kun Zhu ve meslektaşlarının bir buluşu dikkat çekiyor. Belirli kriterler açısından en iyi LED olmasa da, genel olarak dikkate değer bir çalışma.
Zhu, derin mavi ışık (450 nm dalga boyu) üretebilen, çevre dostu, çok kararlı ve ultra parlak bir malzeme sentezleyerek, şu anda mevcut olan benzer malzemelerden daha fazla enerji verimliliğine sahip bir ışık yayan diyot (LED) yaratılmasına olanak sağladı.
LED'ler, elektriği verimli ve kalıcı bir şekilde ışığa dönüştürebilen yarı iletkenlerden yapılmış aydınlatma cihazlarıdır. Mavi LED'ler 1990'ların başında keşfedilmiş ve özellikle önemli oldukları için 2014 Nobel Fizik Ödülü'nü kazanmışlardır: Beyaz ışık oluşturmak için olmazsa olmazdırlar.
Yeni ışık yayan malzeme bakır ve iyot iyonlarından, yani bakır iyodürden (CuI) üretiliyor.
Profesör Jing Li, "Derin mavi LED'ler, günümüzün enerji tasarruflu aydınlatma teknolojilerinin merkezinde yer alıyor," dedi. "Ancak mevcut seçenekler, toksik bileşenlerin kullanımı nedeniyle genellikle kararlılık, ölçeklenebilirlik, maliyet, verimlilik veya çevresel endişelerle karşı karşıya kalıyor. Bu yeni bakır-iyodür hibriti, toksik olmaması, sağlamlığı ve yüksek performansıyla etkileyici bir çözüm sunuyor."

Organik ve inorganik malzemeler arasındaki arayüz, yüksek verimli mavi LED'in oluşturulmasında hayati önem taşıyordu. [Görsel: Kun Zhu ve ark. - 10.1038/s41586-025-09257-8]
Hibrit Mavi LED
Ekip, mavi LED teknolojisini daha verimli ve sürdürülebilir hale getirmenin bir yolunu keşfederek önemli ölçüde geliştirmeyi başardı. Bunu başarmak için hibrit bir malzeme sentezlediler: bakır iyodür ve organik moleküllerin bir kombinasyonu.
Hibrit malzeme, yaklaşık %99,6 gibi çok yüksek bir fotolüminesans kuantum verimine sahiptir; bu da gelen enerjinin neredeyse tamamını mavi ışığa dönüştürdüğü anlamına gelir. Bu malzemeyle üretilen mavi LED'ler, %12,6'lık maksimum dış kuantum verimliliğine (yayılan fotonların enjekte edilen elektronlara oranı) ulaşarak, koyu mavi LED'ler için bugüne kadar elde edilen en yüksek değerlerden birini elde etmiştir.
Bu LED'ler sadece parlak olmakla kalmıyor, aynı zamanda diğerlerinden daha uzun ömürlüler. Normal koşullar altında, çalışma yarı ömürleri yaklaşık 204 saattir, yani parlaklıkları azalmaya başlamadan önce oldukça uzun bir süre parlamaya devam edebilirler. Dahası, malzeme büyük ölçekli uygulamalarda iyi performans gösterir ve gerçek dünyada kullanım potansiyeline sahiptir.
Zhu, "İşleme yöntemimiz, bu hibrit malzemelerin arayüzünde elektrik yüklerinin hareketini engelleyebilecek kusurları en aza indiriyor," dedi. "Bu yaklaşım, yüksek performanslı LED'ler üretmek için çok yönlü bir strateji olabilir."
Yarışma
Yeni bakır-iyodür hibrit yarı iletken, LED'lerde kullanılan diğer malzemelere kıyasla bir dizi avantaj sunuyor.
Kurşun halojenür perovskitleri ekonomik olmalarına rağmen, nem ve oksijene karşı duyarlılığı nedeniyle kararlılık sorunları yaşayan ve toksik olan kurşun içerirler.
Tamamen organik LED'ler (OLED'ler) esnek ve potansiyel olarak verimlidir, ancak yapısal ve spektral kararlılıktan yoksun olabilirler; bu da hızla bozulabilecekleri ve zamanla renk kalitesini kaybedebilecekleri anlamına gelir.
Kolloidal kuantum noktaları, özellikle yeşil ve düşük enerjili LED'lerde iyi performans gösterir, ancak genellikle kadmiyum bazlıdırlar ve bu da toksisite endişelerine yol açabilir. Organik fosforesan yayıcıların sentezi pahalı ve karmaşık olabilir.
Ürün: Çift arayüzlü H-bağlantısı geliştirilmiş koyu mavi hibrit bakır-iyodür
Yazarlar: Kun Zhu, Obadiah Reid, Sylvie Rangan, Li Wang, Jingbai Li, Kevin Antony Jesu Durai, Kang Zhou, Nasir Javed, Leila Kasaei, Chongqing Yang, Mingxing Li, Yue Sun, Kui Tan, Mircea Cotlet, Yi Liu, Leonard C. Feldman, Deirdre M. O'Carroll, Kai Zhu, Jing LiDergi: NatureDOI: 10.1038/s41586-025-09257-8Diğer haberler:
inovacaotecnologica