Исследователи из России и Южной Кореи совместно разработали новый тип светоизлучающих элементов для дисплеев на базе двумерных полупроводников и метаповерхностей, который излучает в 1 600 раз ярче обычного слоя полупроводника, при этом он долговечнее и тоньше аналогов с таким же показателем светимости. Об этом ТАСС сообщила пресс-служба Университета ИТМО.

«Новый тип элемента обладает кристаллической структурой, а потому стойко переносит воздействие света и электричества. Физики предполагают, что такой элемент практически не будет иметь „срока годности“, в то время как срок службы органических светоизлучающих элементов ограничивается несколькими годами», — говорится в сообщении.

Новый тип светоизлучающих элементов был разработан группой южнокорейских и российских физиков под руководством ведущего научного сотрудника Нового физтеха Университета ИТМО (Санкт-Петербург) Василия Кравцова. Он построен на базе тонких пленок из диселенида молибдена, двумерного полупроводникового материала с уникальными свойствами, а также так называемой метаповерхности из золота.

Как объясняют физики, метаповерхности представляют собой рукотворные структуры из множества наночастиц или других миниатюрных элементов, которые могут необычным образом взаимодействовать со светом или другими волнами. В частности, российские ученые создали набор щелей внутри тонкой пленки из золота, которые порождают два типа коллективных колебаний электронов, усиливающих друг друга и увеличивающих излучение, вырабатываемое двумерным полупроводником.

Использование комбинации этих материалов позволило ученым увеличить свечение прослойки из диселенида молибдена примерно в 1,6 тыс. раз, а также уменьшить толщину всей структуры светоизлучающего элемента до 30 нанометров, что в несколько сотен раз тоньше человеческого волоса. В перспективе, подобные структуры станут частью очень ярких и долговечных светодиодных дисплеев, а также их можно использовать в квантовой связи, для хранения информации и решения ряда других физических задач.

«Мы хотим увеличить количество слоев полупроводника и собрать гетероструктуру. Такие светоизлучающие элементы отличаются увеличенным временем жизни возбужденных состояний и обладают новыми степенями свободы, в которых можно хранить оптические состояния. Потенциально это позволит создать сверхкомпактные устройства для одновременного детектирования, обработки и передачи оптической информации», — подытожил Кравцов, чьи слова приводит пресс-служба Университета ИТМО.