Що прийде на зміну світлодіодам
Вуглецеві матеріали і, зокрема, нанотрубки (CNT), які пророкують у наступники кремнієвих напівпровідників, у недалекому майбутньому можуть зайняти місце світловипромінюючих діодів у нових економічних джерелах освітлення.
Про це свідчать результати, отримані вченими з Університету Тохоку (Японія). У журналі Review of Scientific Instruments вони розповіли про створення на базі CNT плоского джерела світла з енергоспоживанням приблизно 0,1 Вт на годину - на два порядки менше, ніж у світлодіодів.
Пристрій нагадує собою трубку кінескопа: воно утворене фосфоресцирующим екраном у вакуумній порожнині, що є анодом, і нанотрубками, що виконують функцію позитивних електродів в діодоподібній структурі. Під впливом сильного електричного поля вершини нанотрубок випромінюють щільні пучки електронів (так звана польова емісія). Потрапляючи на екран електрони ініціюють його свічення.
Джерела польової емісії електронів привертають увагу вчених завдяки здатності генерувати пучки електронів у тисячу разів більш інтенсивні, ніж ті, що випромінюються звичайними катодами, що нагріваються, що діють подібно спіралям в лампах розжарювання. Відповідно, польова емісія дозволяє з меншими витратами енергії отримувати більш спрямований та краще контрольований потік електронів.
Одностінні нанотрубки, що застосовувалися в експерименті, з високим ступенем кристалізації (highly crystalline single-walled carbon nanotubes, HCSWCNT) практично не мали поверхневих дефектів. Опір такого катода було надзвичайно мало, а отже втрати енергії також були незначними порівняно з будь-якими іншими катодними матеріалами.
Описаний у статті мокрий процес нанесення покриттямає низьку собівартість та оптимально підходить для отримання великоформатних однорідних тонкоплівкових пристроїв у промислових масштабах.