Nanomateriais fotoluminescentes não tóxicos de tipo líquido para diodo emissor de luz branca de alta qualidade

Resumo

Diodos emissores de luz branca de alto brilho (w-LEDs) com excelente qualidade de cor são demonstrados pelo uso de nanomateriais não tóxicos. Anteriormente, relatamos os LEDs w de alta qualidade de cores com fósforo de metal pesado e pontos quânticos (QDs), que podem causar riscos ambientais. No presente trabalho, LEDs brancos do tipo líquido compostos de materiais não tóxicos, denominados grafeno e pontos quânticos de silício poroso, são fabricados com um alto índice de renderização de cor (CRI) com ganho de valor de até 95. A estrutura do dispositivo do tipo líquido possui temperatura de superfície minimizada e valor 25% superior de eficiência luminosa em comparação com a estrutura do tipo dispensador. Além disso, o dispositivo conforme preparado é favorável ao meio ambiente e atribuído a baixa toxicidade. A baixa toxicidade e os altos valores do componente R9 (87) foram conjecturados para produzir novos ou melhorar os métodos atuais para a aplicação de bioimagem.

Histórico

Diodos emissores de luz (LEDs) têm recebido atenção considerável por causa de sua longa vida útil, alta eficiência e propriedades de economia de energia que o tornam o melhor candidato para iluminação de estado sólido. Os LEDs brancos dos chips baseados em GaN (WLEDs) demonstraram grandes melhorias na eficiência devido ao progresso da fabricação [1,2,3]. A tecnologia de ponto quântico de base de nitreto de GaN (QD) tornou-se altamente adequada para várias aplicações, como monitores, iluminação com diodo emissor de luz (LED) e rotulagem biomédica. Em particular, vários estudos têm demonstrado excelente uso de QDs na fabricação de LEDs brancos [4,5,6]. As características dos QDs, como largura de linha de emissão estreita, alto rendimento quântico e intervalo de banda ajustável dependente do tamanho, os tornaram excelentes candidatos para a tecnologia de LEDs [7,8,9,10,11]. Os QDs de semicondutores II-VI mais comuns, como núcleos compostos de cádmio e selênio (por exemplo, CdZnS, CdSe, CdZnSe e ZnSe) com LEDs baseados em conchas simples ou múltiplas, têm alta eficiência luminosa [12]. No entanto, o alto custo de síntese e a toxicidade de metais pesados desses materiais QD dificultam sua produção em larga escala e levantam preocupações em relação à poluição ambiental [13]. Os materiais alternativos à base de silício (Si) e carbono, como o grafeno, são preferencialmente atóxicos e ecologicamente corretos para os seres humanos. Além disso, os QDs incorporados de Si exibem emissão de luz significativa com alta eficiência de fotoluminescência (PL) sob forte confinamento [14,15,16,17,18].

Os pontos quânticos de óxido de grafeno (GQDs) possuem o domínio sp2 como um intermediário de mobilidade de transporte, bem como átomos de carbono e oxigênio hibridizados sp3 desordenados. Portanto, os comprimentos de onda de emissão podem ser modulados de azul para verde devido à presença desses estados de borda desordenados contendo oxigênio [19,20,21,22]. As emissões fluorescentes sintonizáveis de QDs podem ser exploradas para aplicações em dispositivos como LEDs, fotodiodos, fotodetectores, bioimagers e células fotovoltaicas [23,24,25]. Além da funcionalização do oxigênio dos GQDs, a dopagem com nitrogênio pode produzir emissão estável por meio da formação de ligações covalentes com o carbono sp2 na cadeia aromática. GQDs dopados com nitrogênio que exibem condutividades do tipo p e n, conforme confirmado por meio da análise eletroquímica de Mott-Schottky, foram desenvolvidos [26]. As principais abordagens para sintetizar GQDs podem ser classificadas como técnicas de cima para baixo ou de baixo para cima. Em comparação com a abordagem ascendente, a abordagem descendente para a produção de GQDs é mais preferível para a produção em massa, uma vez que não requer etapas de purificação tediosas para a remoção de moléculas precursoras que não reagiram. No entanto, a abordagem de cima para baixo produz um rendimento quântico menor (menos de 50%) de GQDs do que a abordagem de baixo para cima [27, 28]. Como resultado, várias otimizações são necessárias nos processos de fabricação de cima para baixo de GQDs, como controle de tamanho, dopagem química ou modificação de superfície. O presente estudo demonstra um método GQDs dopado com nitrogênio para reparar os defeitos que ocorrem durante um processo de cima para baixo. Algumas funcionalidades do nitrogênio doador de elétrons podem ser incorporadas aos GQDs e aos tratamentos hidrotérmicos com NH ₃ para evitar a formação de grupos contendo carbono que podem complicar a análise das funcionalidades do nitrogênio [29].

Neste estudo, estudos de fotoluminescência (PL) de LEDs baseados em QD não tóxicos foram demonstrados usando GQDs e QDs de Si poroso (P-Si). Os LEDs QD baseados em PL oferecem uma abordagem de fabricação simples e de baixo custo sobre os LEDs QD eletroluminescentes (EL) [30, 31]. Os GQDs dopados com nitrogênio foram usados para fabricar LEDs brancos neutros e não tóxicos. No entanto, a maioria dos GQDs emitiu luz de comprimento de onda curto (azul e verde) sob excitação ultravioleta (UV). Isso se deve ao efeito de confinamento quântico (<10 nm) que é normal ao plano do grafeno e o deslocamento das emissões para comprimentos de onda mais longos, ajustando os tamanhos dos cristais de grafeno, era difícil [32]. Portanto, QDs de Si foram incorporados nas superfícies de nanopartículas de P-Si, cujos defeitos resultaram em fluorescência [33]. Os nanocristais de P-Si podem exibir emissões de comprimento de onda longo para compensar a ausência de bandas de comprimento de onda longo nos espectros de emissão GQD e, portanto, podem produzir luz branca quente. De acordo com a pesquisa da literatura, o grupo de L. T. Canham contribuiu substancialmente para as investigações de camadas mesoporosas de Si com alta porosidade para fotoluminescência visível (vermelha) à temperatura ambiente [34]. A fabricação de P-Si QDs pode ser categorizada em duas abordagens, ascendente e descendente, semelhantes aos processos de fabricação GQD. Este estudo seleciona uma abordagem de cima para baixo para fabricar os P-Si QDs porque é adequado para produção em massa. Finalmente, esses dois tipos de estruturas de dispositivos LEDs branco neutro e branco quente foram fabricados usando processos de dispensação e embalagem do tipo líquido e exibiram excelente índice de renderização de cor (CRI) e valores de eficiência luminosa e também produz [34,35,36].

Métodos e materiais

Síntese de GQDs dopados com nitrogênio

Primeiro, folhas de óxido de grafeno (GO) foram preparadas usando pó de grafite natural (SP-1, Bay Carbon, EUA) através do método Hummers que pode ser explicado da seguinte forma [36]:5 g de pó de grafite, NaNO ₃ , e KMnO ₄ foram misturados em uma proporção de 2:1:3 em 150 mL de 18 M H ₂ SO ₄ e a temperatura da mistura foi mantida abaixo de 20 ° C. A grafite foi oxidada através de agitação contínua da mistura a 35 ° C durante 4 h, após o que 230 mL de água foram adicionados lentamente com agitação a 98 ° C durante 15 min. Posteriormente, 12 mL de H ₂ O ₂ foi adicionado à mistura com agitação contínua à temperatura ambiente, e o produto foi lavado várias vezes a fim de obter folhas GO. As folhas GO obtidas foram dopadas com nitrogênio oxidando-as em 30 mL de NH ₃ (Concentração de 60%) a 500 ° C por 12 h. Em seguida, a mistura resultante foi agitada ultrassonicamente por 10 h, e foi mantida a 140 ° C para remover HNO ₃ residual . O produto final foi disperso em água desionizada e centrifugado para remover o precipitado. Como resultado, obtivemos as suspensões de nitrogênio-óxido de grafeno (NGOD) [37]. Essas suspensões foram peneiradas em tubos de centrifugação (VS20S01 e VS15RH91, Satorius, Alemanha) para a obtenção de GQDs. Os tubos de centrifugação foram equipados com filtros de polietersulfona com pesos moleculares de corte de 30, 10 e 3 kDa para produzir GQD3, GQD2 e GQD1, respectivamente. A suspensão de GQD foi passada através de membranas organizadas em uma sequência de tamanho de poro decrescente e coletada em estágios seriais para obter GQDs de tamanhos variados.

Fabricação de nanopartículas P-Si QD

Nanopartículas coloidais de P-Si QD dispersas em acetato de etila foram sintetizadas conforme descrito em nosso estudo publicado recentemente [36,37,38]. Em primeiro lugar, uma bolacha de Si de tipo p de 6 pol. Foi gravada eletroquimicamente para produzir uma camada de P-Si, na qual grupos de QDs de P-Si nanométricos (<5 nm) foram anexados a núcleos de Si de tamanho micro (1-10 μm). A bolacha de Si foi tratada com fluoreto de hidrogênio diluído (HF) e imediatamente imersa em 10-Undecen-1-ol desoxigenado (UDA) para completar uma reação de hidrossililação fotoquímica na qual a dupla ligação insaturada terminal de UDA reagiu com hidreto de Si (Si-H ), resultando na passivação de carboxilato ligado a Si-C em P-Si QDs. Posteriormente, a camada de P-Si foi pulverizada mecanicamente e o pó de Si resultante foi disperso em isopropanol para moagem de bolas de alta energia. O colóide recuperado da moagem foi gravado seletivamente usando um condicionador aquoso composto de HNO ₃ e HF para remover os núcleos de Si não radiativos tampados com o óxido de Si, preservando principalmente os QDs de PL P-Si com a passivação de carboxilato ligado a Si-C. Esta etapa rendeu aproximadamente 25 mg por bolacha de nanopartículas P-Si QD terminadas em hidroxila emissoras de vermelho (o Si QD real é cerca de 10 nm, aproximadamente 40 nm a 500 nm de diâmetro) com alta monodispersidade e alta eficiência quântica PL (45- 55%). Finalmente, os grupos hidroxil das nanopartículas P-Si QD foram ativados usando cloreto de p-toluenossulfonil e, em seguida, reagiram por substituição com 2,2 ′ - (etilenodioxi) dietanotiol para produzir nanopartículas P-Si QD terminadas por tiol. As nanopartículas de P-Si QD resultantes formaram uma suspensão uniforme e estável em acetato de etila, que foi usada para caracterização óptica [38].

Fabricação de dispositivos

Dois tipos de estruturas hospedeiras, isto é, a estrutura de distribuição e a estrutura do tipo líquido, foram usados para fabricar LEDs brancos GQD e GQD / P-Si QD. As estruturas fabricadas foram bombeadas por UV de 45 mm (365 nm). No início, GQDs dopados com nitrogênio (% em peso na água) com diferentes emissões - azul, verde-azulado e chartreuse - foram preparados e denotados como GQD1, GQD2 e GQD3, respectivamente. Em seguida, GQD1, GQD2 e GQD3 foram misturados em diferentes proporções (por exemplo, 4:1:2) para determinar a composição ideal para obter emissões de branco neutro; o LED preparado com a solução GQD e a embalagem dispensadora 5070 foram usados como referência. P-Si QDs foram preparados e misturados com GQD1, GQD2 e GQD3 (GQD1:GQD2:GQD3:P-Si QD =4:1:2:10) para fabricar LEDs brancos como fontes de luz branca quente. Nosso estudo anterior confirmou que a estrutura do tipo líquido é mais favorável do que a estrutura convencional [35]. Neste estudo, projetamos uma nova estrutura de tipo líquido para fabricar LEDs brancos GQD e GQD / P-Si QD. Os LEDs brancos neutros do tipo líquido GQD foram fabricados da seguinte maneira:No início, usamos um anel de vidro de 2,5 mm de altura com diâmetros externo e interno de 8 mm e 6 mm, respectivamente. Depois disso, abrimos um pequeno orifício na superfície superior do anel de vidro. Finalmente, uma caixa de vidro foi montada empilhando duas placas de vidro finas com o anel de vidro no meio (Fig. 1a). O espaço dentro da caixa de vidro foi deixado vazio para promover o fluxo de ar. Finalmente, a solução GQD / P-Si QD foi injetada na caixa de vidro para produzir a embalagem do tipo líquido. Os QDs estavam injetando através do orifício de vidro e selados com placa de vidro novamente. O pacote QD do tipo líquido foi colocado em cima de um pacote LED UV 5070 (5 mm × 7 mm) e o comprimento de onda de emissão foi de 365 nm. O espectro da curva LIV indicou que a tensão de ativação era de cerca de 3 V, conforme mostrado na Fig. 4c. Para a fabricação da embalagem dispensadora, o processo de dispensação convencional QD LEDs foi aplicado [34, 39]. No caso de dispensar a abordagem de pacote QD, em primeiro lugar misturamos o PMMA e QDs para produzir a estrutura solidificada no pacote de LED. Para isso, colocamos a metade da cola de silicone na embalagem, de forma a manter a mistura QD longe da fonte de calor (blue chip) e evitar a degradação do QD. Depois disso, a proporção de volume de nossa amostra de dispensação foi considerada como 2:1 de mistura QD / PMMA e, em seguida, dispensou a pasta para preencher o espaço restante na embalagem. Em seguida, a estrutura final foi mantida a 60 ° C por 2–3 min para solidificar, dessa forma, o filme de mistura PMMA / QD foi depositado na embalagem de LED.

Painel superior: a (à esquerda) conjunto de embalagem de vidro mostrando um P-Si QD do tipo líquido e um GQD dopado com nitrogênio e (à direita) uma rede de P-Si QDs e GQDs dopados com nitrogênio. Painel inferior:espectros de absorção (linha sólida preta), excitação PL (linha tracejada) e emissão PL (linha sólida) de b GQD1, c GQD2, d GQD3 e e P-Si QD

Resultados e discussão

A Figura 1a ilustra a rede de P-Si QDs (painel esquerdo) e GQDs dopados com nitrogênio (painel direito) e o pacote de LED QD do tipo líquido. P-Si QDs com bio-sondas podem ser fabricados usando novos métodos top-down, exemplos dos quais incluem gravação eletroquímica em um wafer de Si cristalino [38, 40]. A Figura 1b-e representa os espectros de absorção, excitação PL e emissão de GQD1, GQD2, GQD3 e P-Si QDs. As linhas tracejadas pretas e vermelhas indicam os espectros de absorção e excitação dos QDs, respectivamente. Os espectros de PL dos QDs investigados cobriram uma grande parte da região visível. Os valores de largura total na metade do máximo (FWHM) de GQD1, GQD2, GQD3 e P-Si QDs foram comprimentos de onda de aproximadamente 370, 325, 330 e 250 nm, respectivamente. As bandas de emissão forte foram observadas em 465 e 488 nm para GQD1 e em 535 nm para GQD2 após uma excitação de 327 nm. Um pico de comprimento de onda de emissão foi observado em 557 nm atribuído a GQD3 para dois picos de excitação fortes (311 e 465 nm), e um pico de emissão forte em 606 nm de P-Si QDs foi despertado devido ao pico de excitação em 374 nm. Pode ser representado a partir dos resultados de PL que uma bomba de ondas curtas foi a fonte de excitação preferida porque a absorção e excitação de todas as luminárias foram mais fortes na região de UV. Assim, um LED UV de 365 nm foi escolhido como uma fonte adequada para realizar alta eficiência de conversão nos QDs investigados. Os rendimentos quânticos de GQD1, GQD2, GQD3 e P-Si QDs em excitação de 365 nm foram de aproximadamente 1,4%, 1%, 9,1% e 50%, respectivamente. O resultado mostra que a maioria dos NPs do GQD eram monocamada ou bicamada, e os QDs P-Si tinham aproximadamente 40-500 nm de tamanho, indicando uma estrutura composta de multicamadas. A Figura 2a, b representa a microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e imagens de TEM de alta resolução que esclarecem a morfologia e a estrutura cristalina da mistura de GQD. O tamanho dos QDs de grafeno foi encontrado em 5 nm, o que corresponde ao espaçamento do plano (\ (1 \ overline {1} 00 \)) e um espaçamento da rede de 0,22 nm [41]. A Figura 2c é uma imagem de microscopia eletrônica de varredura (SEM) que mostra a visão superior das partículas de Si. O tamanho das partículas estava aproximadamente na faixa de 40–500 nm. Além disso, os poucos P-Si QDs foram encontrados com aproximadamente 10 nm de tamanho nas superfícies das partículas de Si.

Microscopia eletrônica de transmissão e imagens de microscopia eletrônica de varredura de NPs. a Morfologia da mistura de grafeno QD com um tamanho de partícula de aproximadamente 5 nm, caracterizada por a TEM e b TEM de alta resolução. c Imagem SEM (vista superior) das partículas de silício de 40 nm – 500 nm

Os LEDs que emitiram luz branca de alta qualidade neste estudo são compostos por vários nanomateriais com diferentes picos de emissão de forma a cobrir uma ampla gama de cores. Para investigar a monocromaticidade desses materiais emissores, os pacotes de LEDs de tipo líquido GQD1, GQD2, GQD3 e P-Si QD foram bombeados usando um chip de UV de 365 nm e seus espectros de emissão foram registrados na Fig. 3. Os espectros de GQD1 exibiu um pico de emissão em 440 nm e cobriu uma grande parte da região do comprimento de onda azul para produzir raios azuis como mostrado na Fig. 3a. A região do comprimento de onda azul no espectro de GQD2 era ligeiramente menor do que a de GQD1. Consequentemente, o GQD2 do tipo líquido emitiu luz azul-petróleo com um pico de emissão em 538 nm (Fig. 3b). Os espectros de emissão do GQD3 do tipo líquido tinham um pico amarelo forte (550 nm), que fez com que o GQD3 emitisse luz chartreuse mostrada na Fig. 3c. Após o bombeamento de UV, a Fig. 3d mostra que o pacote P-Si QD do tipo líquido emitiu raios laranja com um pico forte localizado a 636 nm. A monocromaticidade dos LEDs QD demonstrou diferentes comprimentos de onda com mudanças perceptíveis para a análise PL (compare com a Fig. 1b-d). A principal causa dos diferentes comprimentos de onda de emissão foram as diferentes fontes de bombeamento. Um LED UV de 365 nm foi usado como fonte de iluminação de excitação; isso envolveu um comprimento de onda de excitação de 327 nm para GQD1 e GQD2, um comprimento de onda de 311 nm para GQD3 e um comprimento de onda de 374 nm para P-Si QDs [42, 43]. Depois de formar misturas compostas, todos os QDs de grafeno e P-Si exibiram amplas bandas espectrais que geraram luz branca de alta qualidade com altos valores de CRI.

Espectros do pacote de LED QD monocromático de tipo líquido para a GQD1, b GQD2, c GQD3 e d P-Si QD em uma corrente de 60 mA

A Figura 4a, b mostra os espectros de LEDs PL QD brancos de tipo líquido e de dispensação a 60 mA. O LED de tipo líquido GQD forneceu luz branca neutra a uma temperatura de cor correlacionada (CCT) de 5600 K com uma eficiência luminosa de aproximadamente 20,3 lm / W; os espectros de emissão consistem em um pico centrado em 548 nm aproximadamente. O dispositivo de LED de tipo líquido GQD / P-Si QD forneceu uma luz branca quente com um CCT de 3900 K e uma eficiência luminosa de aproximadamente 19,1 lm / W com um pico de emissão localizado a 625 nm na Fig. 4a. As amostras de dispensação fabricadas usando a solução GQD e as misturas GQD / P-Si QD exibiram valores de CCT de 6300 e 4300 K e picos de emissão foram obtidos em comprimentos de onda de aproximadamente 642 nm e 611 nm, respectivamente. Os valores de eficiência luminosa obtidos foram de 16,2 lm / W e 14,5 lm / W para LEDs brancos neutros GQD e GQD / P-Si QD para LEDs brancos quentes, respectivamente. Em comparação com a amostra do tipo líquido, os picos de emissão de PL das amostras dispensadas são desviados para o vermelho por causa da auto-agregação QD, que é causada pela ausência de uma solução transportadora [44,45,46]. Além disso, as partículas pequenas são agregadas em partículas maiores, diversificando a transferência de energia [47,48,49,50]. Por outro lado, o uso de uma mistura de QDs pode causar a transferência de energia não intencional entre diferentes QDs de cores. O excelente CRI de um LED branco poderia ser modulado pelo fenômeno de transferência de energia, mas causou a redução luminosa [51]. Se esperássemos evitar a transferência não intencional de energia, a estrutura lado a lado LED QD do tipo líquido fabricado por impressão poderia ser planejada no futuro, o que foi referido na pesquisa de M. K. Choi et al [52]. Os espectros da curva LIV de w-LEDs não tóxicos são plotados na Fig. 4c. A luminância máxima de saída dos LEDs w foi de cerca de 552 cd / m ² a 230 mA para o CQD w-LED do tipo líquido, e as amostras de dispensação tinham valores de luminância mais baixos. A tensão de ativação foi de cerca de 3 V e todas as amostras foram acionadas com alimentação de entrada semelhante. A Figura 4d apresenta o CRI de distribuição de GQD / P-Si QD e amostras do tipo líquido em valores de injeção de corrente variando de 1 a 300 mA. O pacote do tipo líquido ficou mais estável e evitou a autoagregação e o desvio espectral para o vermelho, o que manteve o CRI. Modificamos a proporção de mistura QD para alcançar esta excelente qualidade de cor. Os LEDs do tipo líquido branco quente tiveram um CRI excelente de 95. As amostras do tipo líquido exibem um valor CRI (Ra) geral mais alto em comparação com as amostras dispensadas. Além disso, o CRI inferior das amostras de dispensação é atribuível à auto-agregação QD e ao desvio espectral para o vermelho da amostra de dispensação. A ausência de emissões amarelas e verdes e o aumento das emissões laranja e vermelha diminuíram o Ra [32]. Quando o Ra não foi diminuído, o uso do pacote do tipo líquido foi capaz de manter as formas dos espectros de emissão. As coordenadas de cromaticidade CIE das amostras do tipo líquido e dispensação estavam próximas ao locus de Planck. Os valores de CRI para R1 – R9 seguem a tendência decrescente. Isso se deve ao fenômeno do desvio para o vermelho que ocorreu após o processo de dispensação. O LED branco GQD / P-Si QD do tipo líquido exibiu excelente R9 (88) a 3900 K. Os altos valores de R9 são desejáveis por causa de sua associação com fortes emissões de vermelho, que estão relacionadas aos tecidos orgânicos [53]. Com base nos valores de CRI, pode ser descrito a partir daqui que as amostras de tipo líquido são melhores do que as amostras de dispensação. A amostra de dispensação tem baixo valor de CRI por causa da auto-agregação, redução de intensidade e desvio para o vermelho dos LEDs QD conformados. Além disso, vários estudos de LEDs de grafeno QD foram publicados. Mas ainda existem poucos estudos que demonstraram os valores CRI de LEDs QD. Assim, no presente estudo, os WLEDs baseados em QD foram fabricados com excelentes valores de CRI, conforme mostrado na Tabela 1.

Espectros PL de ( a ) QD de grafeno de tipo líquido em um CCT de 5600 K e LED branco de GQD / P-Si QD de tipo líquido em um CCT de 3900 K. b Distribuindo grafeno QD e grafeno / P-Si QD LEDs brancos. c O espectro da curva LIV dos LEDs w não tóxicos acionados a 1–300 mA. d Espectros CRI para distribuição de GQD + P-Si e LEDs de tipo líquido acionados em 1–300 mA

A Figura 5 representa a temperatura média da superfície e a dependência da corrente do tipo líquido e LEDs brancos de distribuição. As temperaturas de superfície dependentes da corrente foram medidas como a temperatura média sobre a área de superfície do dispositivo, por um período de 2 min, com o dispositivo acionado de 1 a 250 mA. Das duas estruturas preparadas, as amostras dispensadoras exibiram as eficiências luminosas mais baixas e as temperaturas de superfície mais altas; isso é atribuído à retenção de calor dentro da embalagem. A equação (1) foi usada para calcular a dissipação de calor no dispositivo como a diferença entre a energia elétrica de entrada e a intensidade de luz medida:

Temperatura média da superfície e dependência atual do tipo líquido e LEDs brancos de distribuição
$$ {P} _ {calor} ={P} _ {elec.} - {P} _ {opt.} ={I} _f {XV} _f- \ frac {{\ mathrm {\ O}} _ v} {Wpot.} $$ (1)
onde P _elec. é a energia elétrica injetada; P _calor e P _opt. são a energia térmica gerada e a potência óptica depois que a potência de entrada é injetada, respectivamente; I _f e V _f são a corrente de unidade e a tensão direta nas condições de operação do LED, respectivamente; Ø _v é o fluxo luminoso total; e W _opt é a eficácia luminosa da radiação óptica (LER) dos LEDs. A principal razão para a diferença na temperatura da superfície dessas embalagens é a diferença em seus coeficientes de condutividade térmica:1,05 W / mK para amostras do tipo líquido, que são compostas de vidro, e 0,185–0,196 W / mK para as amostras de dispensação, que são compostos por PMMA. O recipiente de vidro das amostras do tipo líquido facilita a dissipação do calor e, portanto, tem uma alta eficiência luminosa. Assim, melhorar as características de dissipação de calor das amostras pode aumentar a saída de fótons.

Conclusões

Em resumo, preparamos dois tipos de estruturas de dispositivos WLEDs, uma é a estrutura de distribuição e a outra é a estrutura do tipo líquido usando GQD e GQD / P-Si QD respectivamente. Os QDs de grafeno e QDs de silício poroso têm bandas de emissão extremamente largas. Os resultados obtidos indicam que os QDs de grafeno e w-LEDs baseados em nanocristais de silício possuem excelentes valores de CRI (95) e R9 (88). Além disso, a estrutura do dispositivo de tipo líquido exibe maior eficiência luminosa em 25% e melhor estabilidade em comparação com dispositivos estruturados de distribuição. Finalmente, podemos concluir que o excelente desempenho dos LEDs quentes do tipo líquido não tóxico têm grande potencial em bioimagem e outras aplicações relacionadas, como iluminação e detecção, são de grande interesse.

Abreviações

CRI:: Índice de renderização de cores
GO:: Óxido de grafeno
GQDs:: Pontos quânticos de óxido de grafeno
LED:: Diodo emissor de luz
PL:: Fotoluminescência
QDs:: Pontos quânticos
W-LEDs:: Diodos emissores de luz branca

Investigação da banda de energia em ZnO / β-Ga2O3 depositado na camada atômica (\ (\ overline {2} 01 \)) Heterojunções Catalisadores à base de platina em vários suportes de carbono e polímeros condutores para aplicações em células de combustível de metanol direto:uma revisão

Nanomateriais

Materiais Poliméricos

biológico

Corante

Especiarias