افزایش کارایی ال‌‌ای‌دی‌ها به کمک نانوساختارهای آزمایشگاهی از سوی پژوهشگران واحد مسجد سلیمان
به گزارش خبرنگار آنا، اخیراً مطالعه در خصوص ساخت و کاربرد مواد نیم‌رسانای نانوساختار تبدیل به یکی از حوزه‌های تحقیقاتی پرطرفدار شده است. در میان مواد نیم رسانا، نانوساختارهای سولفید کادمیوم مادهٔ بسیار مناسبی در جذب نورهای مرئی بوده و بهترین گزینه برای ساخت سلول‌های خورشیدی است. این نانوساختار‌ها همچنین در ساخت ال‌ای دی‌ها (LED)، تجهیزات الکترونیک نوری و فوتوکاتالیست‌ها کاربرد دارد.
دکتر رامین یوسفی با بیان این مطلب که مطالعهٔ بهبود کیفیت ال‌ای‌دی‌های نور آبی (Blue LED) به یکی از داغ‌ترین مباحث صنعت الکترونیک نوری تبدیل شده است، به هدف این تحقیقات پرداخت و عنوان کرد: «این LEDها یکی از اجزای مهم در تولید LEDهای نورسفید، در پخش کننده‌های بلو ری (Blue ray) و صفحات نمایشگر کامپیوتری و تلویزیونی هستند. همانگونه که اشاره شد سولفید کادمیوم بهترین گزینه برای ساخت این ال‌ای دی‌هاست. اگرچه می‌توان با تغییر ابعاد ساختارهای سولفید کادمیوم به مقیاس نانومتری، شدت گسیل و یا جذب پرتوهای نور آبی توسط این ماده را افزایش داد، اما میزان این افزایش محدود است. یکی از راهکارهای غلبه بر این محدودیت وارد کردن ناخالصی مناسب به درون آن و در نتیجه افزایش کارایی این نیم رساناست. از اینرو، در این کار تحقیقاتی تصمیم گرفته شد که نانوساختارهای سولفید کادمیوم توسط عنصر روی، که عنصری پر کاربرد در طبعیت است، آلاییده شوند.»
این محقق و پژوهشگر افزود: «افزایش بازدهی ال‌ای دی نور آبی متشکل از نانوساختارهای سولفید کادمیوم، مهم‌ترین دستاورد این پژوهش است. در واقع ما توانستیم، توسط نانوساختارهای سولفید کادمیوم آلاییده شده با روی، یک حسگر نور آبی با پاسخ دهی سریع‌تر نسبت به سولفید کادمیوم خالص را تولید کنیم. با توجه به روش به کار رفته در رشد این نانو ساختار‌ها، پاسخ دهی این حسگر در مدت زمان طولانی تابش نیز بدون تغییر باقی ماند.»
به گفتهٔ وی، در این کار نانوساختارهای خالص سولفید کادمیوم و نمونه‌های آلاییده شده با روی، به روش انتقال بخارات گرمایی (CVD) بر روی زیر لایه‌های سیلیکونی رشد داده شده است. این نانوساختار‌ها به کمک انوع روش‌ها مانند XRD، SEM، XPS، Uv-vis و PL مورد شناسایی قرار گرفته‌اند. همچنین خواص حسگری این نانو ساختار‌ها، تحت پرتو یک ال‌ای دی نور آبی مورد آزمایش قرار گرفته است.
به گزارش آنا، ناخالص کردن مواد نیم‌رسانا با عناصر دیگر، بر خواص فیزیکی آنها از جمله خواص الکتریکی، نوری و مغناطیسی تأثیرگذار است. در این طرح نیز، آلایش سولفید کادمیوم با عنصر روی باعث افزایش پنجرهٔ جذب پرتوهای نور آبی توسط نانو ساختارهای سولفید کادمیوم شده است. در نتیجهٔ این عمل، نانو ساختارهای سولفید کادمیوم نهایی پاسخی سریع‌تر و با شدت بیشتری به پرتوهای نور آبی می‌دهند.
نتایج این تحقیقات در مجله Ceramics International) جلد ۴۲، شماره ۱، بخش B، سال ۲۰۱۶، صفحات ۱۸۹۱ تا ۱۸۹۶) منتشر شده است.
یوسفی عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد مسجد سلیمان، محمدامین باغچه سرا مربی این واحد دانشگاهی، دکتر فرید جمالی شینی عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز و همکارانشان در انجام این پژوهش همکاری داشته‌اند.
انتهای پیام/