Präzises Leuchten
Preisgünstige und industrietaugliche LEDs aus Perowskit-Nanokristallen.
Anders als Glühbirnen strahlen LEDs in definierten Farben von Infrarot bis Ultraviolett. Die genaue Wellenlänge ist dabei abhängig von der Art des Halbleitermaterials, dem Kernstück der LEDs. Bei einigen Materialien lässt sich die Farbe zusätzlich über die Größe der Halbleiter-
Abb.: Die Farbe von LEDs hängt von der Art des Halbleitermaterials und der Größe der Halbleiter-
Wissenschaftler der Uni München haben jetzt mit Kollegen von der Uni Linz eine Methode entwickelt, mit der sie aus dem preiswerten Mineraloxid Perowskit halbleitende Nanokristalle einer definierten Größe herstellen können. Die Kristalle sind dabei sehr stabil, so dass die LEDs eine hohe Farbtreue besitzen – ein wichtiges Qualitätsmerkmal. Zudem lässt sich der Halbleiter bestens in Druckverfahren einsetzen wie beispielsweise bei der Herstellung von LEDs für Displays.
Entscheidend für die Methode ist eine wenige Nanometer dünne Schicht mit waffelartiger Struktur. Die Mulden erinnern an winzige Reaktionstöpfe und ihre Form und ihr Volumen bestimmen die endgültige Größe der wachsenden Nanokristalle. „Bestimmen konnten wir die Kristallgröße am besten mit feiner hochenergetischer Röntgenstrahlung am Deutschen Elektronen-
Die Dünnschichten werden über ein preiswertes elektrochemisches Verfahren hergestellt und sind praktischerweise direkt Bestandteil der späteren LEDs. „Unsere nanostrukturierten Oxidschichten haben dabei den zusätzlichen Effekt, die Halbleiterkristalle vor Umwelteinflüssen wie Sauerstoff und Wasser zu schützen und erhöhen so die Lebensdauer” erklärt Martin Kaltenbrunner von der Uni Linz. „Als nächsten Schritt werden wir versuchen, die Effizienz der Dioden weiter zu steigern sowie neue Anwendungsbereiche wie zum Beispiel in flexiblen Displays zu erschließen.“
LMU / RK
