Publié dans la revue scientifique Matériaux naturels , Des chercheurs de l'Université de Manchester et de l'Université de Sheffield montrent que de nouveaux « matériaux de conception » 2D peuvent être produits pour créer des des appareils électroniques transparents et plus efficaces.

L'équipe, dirigé par le lauréat du prix Nobel Sir Kostya Novoselov, a fait la percée en créant des LED qui ont été conçues au niveau atomique.

La nouvelle recherche montre que le graphène et les matériaux 2D associés pourraient être utilisés pour créer des dispositifs électroluminescents pour la prochaine génération de téléphones mobiles, tablettes et téléviseurs pour les rendre incroyablement minces, souple, durable et même semi-transparent.

Le dispositif LED a été construit en combinant différents cristaux 2D et émet de la lumière sur toute sa surface. Être si mince, à seulement 10-40 atomes d'épaisseur, ces nouveaux composants peuvent constituer la base de la première génération d'appareils intelligents semi-transparents.

Le graphène d'une épaisseur d'un atome a été isolé et exploré pour la première fois en 2004 à l'Université de Manchester. Ses utilisations potentielles sont vastes mais l'un des premiers domaines dans lesquels les produits sont susceptibles d'être vus est l'électronique. Autres matériaux 2D, tels que le nitiride de bore et le bisulfure de molybdène, ont depuis été découverts ouvrant de vastes nouveaux domaines de recherche et de possibilités d'applications.

En construisant des hétérostructures - des couches empilées de divers matériaux 2D - pour créer des fonctionnalités sur mesure et en introduisant des puits quantiques pour contrôler le mouvement des électrons, de nouvelles possibilités pour l'optoélectronique à base de graphène ont maintenant été réalisées.

Freddie Withers, Chercheur de la Royal Academy of Engineering Research Fellow à l'Université de Manchester, qui a dirigé la production des appareils, a déclaré:"Comme notre nouveau type de LED ne se compose que de quelques couches atomiques de matériaux 2D, ils sont flexibles et transparents. Nous envisageons une nouvelle génération de dispositifs optoélectroniques à partir de ce travail, du simple éclairage transparent et lasers aux applications plus complexes."

Expliquant la création du dispositif LED, Sir Kostya Novoselov a déclaré :« En préparant les hétérostructures sur des substrats élastiques et transparents, nous montrons qu'ils peuvent fournir la base d'une électronique flexible et semi-transparente.

"La gamme de fonctionnalités pour les hétérostructures démontrées devrait s'étendre davantage en augmentant le nombre de cristaux 2D disponibles et en améliorant leur qualité électronique."

le professeur Alexandre Tartakovskii, de l'Université de Sheffield a ajouté :« Les nouvelles structures LED sont robustes et ne montrent aucun changement significatif dans les performances sur plusieurs semaines de mesures.

« Malgré les débuts de la fabrication des matières premières, l'efficacité quantique (photons émis par électron injecté) est déjà comparable aux LED organiques."