این تیم تحقیقاتی بین‌المللی، برای ساخت این نوع دیود نوری کوانتومی از نیترید بور شش‌ضلعی (hBN) استفاده کرده است، ماده‌ای که به دلیل توانایی محدود کردن پایدار الکترون‌ها در نقص‌های مختلف اتمی خود شناخته شده است. برخلاف نقاط کوانتومی رایج، که از صدها تا هزاران اتم تشکیل شده‌اند، LED کوانتومی که توسط این تیم توسعه داده شده است، ویژگی‌های منبع نور کوانتومی عالی را حتی در دمای اتاق نشان می‌دهد. این پیشرفت یک چالش مهم در این زمینه را برطرف می‌کند، زیرا فاصله باند گسترده hBN، تزریق بار الکتریکی را برای محققان دشوار کرده است، بنابراین این محدودیت مانع از توسعه دستگاه‌های LED می‌شود. برای غلبه بر این مانع، محققان ساختار تونل زنی «گرافن-hBN-گرافن» واندروالس را طراحی کردند.

به نقل از ستاد نانو، گرافن که به دلیل خواص الکتریکی استثنایی‌اش شناخته شده است، با انتقال سریع الکترون‌ها به داخل hBN نقش مهمی در این ساختار بازی می‌کند. با دوپینگ گرافن، این تیم توانست وضعیت انرژی الکترون‌ها را تنظیم کند و در نتیجه کارایی تزریق بار را به حداکثر برساند. بارهای تزریق شده سپس هدایت شدند تا بر روی نقص‌های اتمی درون hBN متمرکز شوند که منجر به تابش موفق نور در طیف گسترده‌ای از طول موج‌ها از مرئی تا مادون قرمز نزدیک شد.

توانایی این دستگاه برای عملکرد پایدار در دمای اتاق نشانگر پیشرفت قابل توجهی در زمینه فناوری‌های کوانتومی است. پارک کیو نا، دانشجوی کارشناسی ارشد در POSTECH، بر تاثیر بالقوه این توسعه تاکید و اظهار کرد: این دستاورد جدید، فرصت‌های تازه‌ای را برای استفاده از دستگاه‌های اپتوالکترونیک و فناوری‌های کوانتومی نسل بعدی باز خواهد کرد.

انتهای پیام