I ricercatori del NUS hanno sviluppato trasparenti, diodi a emissione di luce (LED) nel vicino infrarosso che potrebbero essere integrati nei display degli orologi intelligenti, smartphone e dispositivi di realtà aumentata o virtuale.

L'illuminazione nascosta nel vicino infrarosso (NIR) è sempre più importante per il riconoscimento facciale, funzioni di rilevamento del movimento e di rilevamento della profondità nei dispositivi mobili. Però, queste sorgenti di illuminazione NIR, che di solito sono chip LED non trasparenti, occupano spazio prezioso e potrebbero portare a antiestetiche tacche nere su un display a colori altrimenti a tutta area.

Un team di ricerca guidato dal Prof Tan Zhi Kuang del Dipartimento di Chimica e del Solar Energy Research Institute di Singapore (SERIS), NUS ha sviluppato LED NIR efficienti che sono altamente trasparenti, con una trasmittanza media superiore al 55% nello spettro visibile. I loro dispositivi utilizzano uno strato ultrasottile di un nuovo semiconduttore a base di perovskite, capace di un'emissione luminosa intensa ed efficiente. Questo semiconduttore di perovskite beneficia anche di un'elaborazione a basso costo e di un'integrazione versatile in una varietà di substrati del dispositivo. Sostituendo ulteriormente il tradizionale elettrodo metallico non trasparente con un nuovo elettrodo composto da strati di metalli ultrasottili e ossido conduttivo, il team è in grado di raggiungere un equilibrio ottimale di elevata trasparenza ottica, bassa resistenza dell'elettrodo, ed efficiente iniezione di carica necessaria affinché il LED generi luce in modo efficiente.

Signor Xie Chenchao, un dottorato di ricerca studente del gruppo di ricerca ha detto, "Abbiamo scoperto che l'implementazione di un sottile strato intermedio di alluminio nel nostro elettrodo trasparente ha notevolmente ridotto i danni al plasma al nostro dispositivo durante il processo di deposizione dell'elettrodo, e ha permesso ai nostri dispositivi di funzionare in modo efficiente."

Il professor Tan ha detto, "Le tecnologie NIR hanno fatto breccia significativa nel wearable, mobile, gadget di gioco e realtà aumentata negli ultimi anni, e hanno visto usi che vanno dalla sicurezza al monitoraggio della salute e al rilevamento 3D. Riteniamo che il nostro concetto di LED NIR trasparente possa aprire una serie entusiasmante di nuove funzionalità avanzate in piccoli dispositivi indossabili che in precedenza erano irraggiungibili con i tradizionali chip LED a semiconduttore III-V. Ad esempio, potremmo un giorno essere in grado di applicare questa tecnologia negli orologi intelligenti per il riconoscimento facciale, o usa questo per pagamenti contactless ad alta sicurezza."

Come prova del concetto, il team ha dimostrato un LED trasparente sovrapposto al display di un orologio intelligente per fornire un'intensa illuminazione NIR.