Ученые из Университета Кюсю (Япония) нашли несложный способ изменения свойств органических светодиодов (OLED), который улучшает эффективность излучения в восемь раз.

В статье, недавно опубликованной в журнале Science Advances, исследователи под руководством профессора Хадзиме Наканотани (Hajime Nakanotani) показали, что существенно изменить электрические характеристики OLED можно не модифицируя составляющие его материалы, а лишь добавив небольшой разделитель между двумя основными слоями полупроводника: слоем донора (с избытком носителей отрицательного заряда) и дырочным слоем акцептора.

Это позволяет локализовать противоположные заряды в разных молекулах по обе стороны разделителя в так называемом эксиплексном состоянии.

«Увеличив толщину очень тонкого слоя органических молекул, введённого как разделитель между донором и акцептором, мы можем уменьшить притяжение между дырками и электронами в эксиплексе, а следовательно, активно влиять на энергию и время жизни этого состояния, цвет и эффективность излучения», — объяснил Наканотани.

Так, 5-нанометровый разделитель смещает цвет излучения OLED с оранжевого до жёлто-зеленого и повышает эффективность световой эмиссии почти в восемь раз.

Авторы предполагают продолжить исследовать поведение экситонов с ещё более толстыми разделителями (до 10 нм). Они также предвидят создание инновационных устройств, в которых промежуток между двумя слоями (а значит и оптоэлектронные свойства) будет изменяться не разделителем, а под действием внешних факторов, например, давления.