Tiếp cận gốc tự do giúp đèn LED sáng hơn

Công nghệ màn hình OLED đang được ứng dụng rộng rãi trên các thiết bị điện tử.

Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng các phân tử bán dẫn với các electron không ghép nối được gọi là “gốc tự do” có thể được sử dụng để chế tạo các điốt phát quang hữu cơ rất hiệu quả (OLED).

Các gốc tự do thường được ghi nhận về khả năng phản ứng hóa học cao và các tác động bất lợi của chúng, từ sức khỏe con người đến tầng ôzôn. Hiện OLED dựa trên gốc tự do có thể tạo nền tảng cho công nghệ màn hình và chiếu sáng thế hệ tiếp theo.

Nhóm nghiên cứu thuộc Trường ĐH Cambridge (Anh) và ĐH Cát Lâm (Trung Quốc) mô tả cách các gốc tự do hình thành các trạng thái điện tử được gọi là “doublets”, dựa trên đặt tính xoay “lên” hoặc “xuống).

Chạy điện thông qua các OLED dựa trên gốc tự do này dẫn đến sự hình thành các trạng thái kích thích tăng gấp đôi sự phát ra ánh sáng đỏ thẫm với hiệu suất gần 100%.

Đối với các hợp chất truyền thống (tức không phải gốc tự do và không có electron chưa ghép nối), đặc tính quay cơ học lượng tử tạo ra 25% trạng thái sáng và 75% tối khi OLED hoạt động. Các gốc tự do đặt ra một giải pháp tuyệt vời cho vấn đề xoay cơ bản đã gây rắc rối cho các nhà nghiên cứu kể từ khi phát triển OLED những năm 1980.

GS. Feng Li nói: “Sự hợp tác giữa các trường ĐH và các nhóm nghiên cứu tạo nên sự thành công này. Tương lai, tôi hy vọng rằng chúng tôi có thể chứng minh các giải pháp dựa trên nền tảng căn bản hơn cho các thiết bị điện tử hữu cơ”.

HẢI HUỲNH

(Nguồn: Journal of Nature)