Yaqinda Shenzhendagi Harbin texnologiya institutining Integral mikrosxemalar maktabi professorlari Song Qinghai va Chen Yimu boshchiligidagi tadqiqot guruhi optoelektronik qurilmalar sohasida sezilarli yutuqlarga erishdi va elektr bilan boshqariladigan dumaloq qutblangan yorug'lik manbalari haqida yangi tushunchalarni taklif qildi.
Hisobotlar shuni ko'rsatadiki, to'g'ridan-to'g'ri elektr bilan boshqariladigan dumaloq qutblangan yorug'likni chiqarishga qodir yorug'lik chiqaradigan diodlar (LED) miniatyura, integratsiya, yuqori tezlik, kam quvvat sarfi va ko'p funksiyalilik-avlod axborot texnologiyalari talablariga javob berishi mumkin. Ushbu LEDlar kvant ma'lumotlari, ilg'or displeylar, optik aloqa va axborot xavfsizligi va aniq biotibbiyot texnologiyalaridagi ilovalar uchun katta va'da beradi.
Amaliy qo'llanmalar uchun bunday qurilmalar mukammal luminesans ko'rsatkichlarini, ayniqsa yuqori tashqi kvant samaradorligini (EQE) ko'rsatishi kerak, shu bilan birga yuqori assimetrik doiraviy qutblangan yorug'likni yaratishi kerak. Biroq, asosiy organik dumaloq polarizatsiyalangan yorug'lik chiqaradigan diodlar (CP-LED) bir vaqtning o'zida yuqori optoelektronik ishlash va yuqori emissiya assimetriyasiga erishishda qiyinchiliklarga duch keladi.
Shunday qilib, yangi materiallar asosida kuchli emissiya assimetriyasiga ega yuqori-samarador CP-LEDlarni ishlab chiqish keyingi avlod axborot texnologiyalarini rivojlantirish uchun zarurdir. Chiral perovskit materiallari yuqori assimetrik spin{5}}polarizatsiyalangan zaryad tashuvchilarni yaratish uchun past strukturaviy xirallik va optik faollik cheklovlarini yengib o'tib, samarali chiral induktsiyalangan spin selektivligi (CISS) effektini namoyish etadi. Ushbu spin{7}}qutblangan tashuvchilar to'g'ridan-to'g'ri radiatsiyaviy ravishda rekombinatsiyalanib, dumaloq qutblangan yorug'lik chiqaradi va bunday qurilmalarni qurish uchun yangi yondashuvni taqdim etadi.
Ushbu muammolarni hal qilish uchun Harbin Texnologiya Instituti tadqiqot guruhi chiral perovskit materiallari asosida -spin{1}}LEDlar bilan bog‘liq mavjud muammolarni chuqur o‘rganib chiqdi va spin{2}}polarizatsiyalangan eksiton qurilmasining ishlash modelini taklif qildi. "Ish mexanizmi - materiallarni tartibga solish - qurilmani optimallashtirish" ga tizimli yondashuvga rioya qilgan holda, ular yuqori emissiya assimetriyasiga va yuqori tashqi kvant samaradorligiga erishadigan perovskit spin-svetodiodlarini muvaffaqiyatli ishlab chiqdilar.
Tadqiqot guruhi chiral perovskit kvant nuqta materiallarining tuzilishi-xususiyat munosabatlari boʻyicha tizimli tadqiqot oʻtkazdi, bunda ularning optoelektronik xususiyatlari va chiral/spin qutblanish imkoniyatlariga alohida eʼtibor qaratildi. Natijada, ular bir nechta to'lqin uzunliklarida dumaloq qutblangan yorug'likni chiqarishga qodir bo'lgan ajoyib optoelektronik ishlashi va yuqori samarali spin polarizatsiyasi selektivligi bilan chiral perovskit kvant nuqtalarini muvaffaqiyatli ishlab chiqdilar.
“Ish mexanizmi – materiallarni tartibga solish – qurilmani optimallashtirish” yondashuvidan so‘ng tadqiqot guruhi bir vaqtning o‘zida mukammal optoelektronik ishlash va yuqori lyuminestsent assimetriyaga erishadigan chiral perovskit kvant nuqtali spinli yorug‘lik-diodini (LED) muvaffaqiyatli ishlab chiqdi. Qurilma 0,285 elektroluminesans assimetriya faktorini, 16,8% tashqi kvant samaradorligini, kvadrat metr uchun 28 000 kandeladan (cd) oshadigan eng yuqori yorqinligini va 19,8 soatlik T50 barqarorligini (boshlang'ich yorqinligi 100 metr kvadrat boshiga) ko'rsatdi. Bu unumdorlik koʻrsatkichlari chiral perovskit spinli LEDlar sohasida yangi rekordlarni oʻrnatib, ularning yuqori unumdorlikdagi chiral yorugʻlik manbalari ilovalari uchun-potentsialini taʼkidlaydi.
Ushbu tadqiqot Milliy asosiy tadqiqot va rivojlanish dasturi, Milliy tabiiy fanlar jamg'armasi, Guangdong provintsiyasi asosiy va amaliy asosiy tadqiqot jamg'armasi va Shenzhen fan va texnologiya dasturi kabi loyihalar tomonidan qo'llab-quvvatlandi.