Продлить срок службы экранов гаджетов могут перовскиты

Экраны многих современных смартфонов «страдают» выгоранием пикселей. Из-за наличия органического компонента в матрицах типа OLED (и их производных) при долговременном «подсвечивании» одних и тех же иконок на экране, пиксели начинают деградировать. Пока производители советуют пользователям периодически менять интерфейс экрана, переставлять иконки местами и регулярно обновлять заставку. На самом деле, проблему можно решить: для этого необходимо минимизировать использование органических компонентов в матрице экранов. Коллектив ученых НИТУ «МИСиС», занимающийся разработкой перовскитных тонкопленочных устройств, предложил новую модификацию светодиода, впервые применив двумерный неорганический материал в качестве электрон-транспортного слоя перовскитного светодиода.

Статья о разработке опубликована в журнале Applied Materials & Interfaces.

Перовскитные материалы – молодой класс полупроводников, открывающий широкие возможности снижения стоимости ярких дисплеев и целого ряда оптоэлектронных элементов, таких как солнечные батареи, лазеры, фотодетекторы и светоизлучающие диоды (светодиоды). Применение перовскитов, в частности, для производства светодиодных экранов для телефонов или телевизоров может позволить значительно снизить стоимость производства и продлить срок их службы.

Научный коллектив лаборатории перспективной солнечной энергетики НИТУ «МИСиС» разработал перовскитный светодиод, в котором был применен двумерный трисульфид циркония. Это первый случай, когда двумерный материал был применен как альтернатива традиционным органическим слоям светодиодного устройства. Слой сформирован промышленным методом слот-матричной печати, что позволит быстро адаптировать технологию для серийного производства.

«На определенном этапе исследования неизбежно возникает вопрос: подходит ли разработка для внедрения в серийное производство? Мировой опыт сборки перовскитных светодиодов сводится к послойной сборке компонентов путем нанесения прекурсоров на вращающуюся стеклянную подложку. Это позволяет добиться однородности слоев, но совершенно не подходит для серийного производства – такой подход не предусматривает одновременной загрузки нескольких образцов, – комментирует один из авторов исследования, научный сотрудник лаборатории перспективной солнечной энергетики НИТУ «МИСиС» Артур Иштеев. – Поэтому мы заинтересованы в поиске таких материалов, которые бы позволяли масштабировать производство перовскитных светодиодов».

Ученые работают над адаптацией технологии нанесения перовскита по аналогии с индустриальными методами полупроводниковой промышленности. Это позволит устранить недостатки выгорающих органических светодиодов в современных дисплеях путем замены на стабильные перовскитные диоды.

Кстати, за разработку новых тонкопленочных перовскитных оптоэлектронных устройств ученые стали лауреатами ежегодной премии Правительства Москвы молодым ученым в области науки и инноваций за 2019 год.