LED de excitons

Um novo tipo de LED demonstrado por físicos da Universidade de Viena, na Áustria, pode emitir qualquer cor de luz.

Para isso, basta ajustar os pulsos de luz que são enviados ao LED para alimentá-lo.

“Nosso sistema de camada luminosa não representa apenas uma ótima oportunidade para estudar excitons, mas também é uma fonte de luz inovadora. Portanto, agora temos um diodo emissor de luz cujo comprimento de onda pode ser especificamente influenciado, e muito facilmente, simplesmente mudando a forma do pulso elétrico aplicado,” resume Matthias Paur, idealizador do novo LED.

A cor da luz emitida depende dos pulsos da corrente elétrica que alimenta o LED de camadas atômicas. [Imagem: Matthias Paur et al. – 10.1038/s41467-019-09781-y]
Excitons

Os excitons aos quais Paur se refere são quasipartículas formadas pelo acoplamento de uma carga negativa (um elétron) com uma carga positiva (uma lacuna), no interior de um material sólido.

“Sob certas circunstâncias, lacunas e elétrons podem se unir. Da mesma forma que um elétron orbita o núcleo atômico positivamente carregado em um átomo de hidrogênio, um elétron pode orbitar a lacuna carregada positivamente em um objeto sólido,” explica o professor Thomas Mueller.

Se o par permanece ligado pela atração de suas forças, mas sem se mesclar, forma-se o exciton. Mas não precisam ser apenas dois. Estados de ligação ainda mais complexos são possíveis, formando trions, biexcitons ou quintons, que envolvem três, quatro ou cinco parceiros de ligação.

O que é importante neste caso é que, quando finalmente um elétron e uma lacuna se recombinam, é emitido um pulso de luz.

Estrutura e micrografia do LED emitindo luz. [Imagem: Matthias Paur et al. – 10.1038/s41467-019-09781-y]

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