LED以高亮度、长寿命、低功耗发光,被广泛用作交通信号灯、平板显示器、照明等日常生活中不可或缺的光源。
目前,蓝色和红色 LED 使用氮化物半导体和磷化物半导体。然而,这些都存在所谓的“绿色间隙问题”,即在人类视觉灵敏度最高的绿色区域,光转换效率大大降低,需要小尺寸、高效率、高亮度、高清晰度。 . 为实现世代电视和投影仪,需要一种全新的高效率发出绿光的半导体材料。
这一次,东京工业大学的研究小组成功地开发出一种新的半导体“SrHfS3”,它可以控制电气特性并在室温下发出绿光。 LED具有其中电子空穴(空穴)移动的p型半导体和电子移动的n型半导体结合的结构,并对其施加电压以重新耦合空穴和电子以发光. 正如我们所得到的,据说 SrHfS3 具有 p 型和 n 型导电性。
为了用一种新材料同时实现p型/n型导电和高效绿光发射这两个功能,本课题组有(2)在高度对称的晶体中使用非键轨道(1)我们提出两个化学设计指南:使用带折叠选择具有直接过渡型带隙的晶体结构。作为基于此筛选候选材料的结果,我们得到了 SrHfS2,它是一种钙钛矿型硫化物。
新型半导体SrHfS3可以通过适当的元素置换来控制p型和n型导电性,即使在室温下也能发出视觉上明亮的绿光。未来有望作为解决绿色间隙问题的下一代绿色LED得到应用。