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NanoSciences de Paris
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Diodes électroluminescentes à base de nanocristaux

Chercheurs impliqués : Emmanuel Lhuillier, Yoann Prado

Collaboration : ESPCI LPEM, New Imaging technologies.

Les nanocristaux sont des nanoparticules de semiconducteurs qui sont fluorescents. Ils sont un exemple de nanotechnologie à avoir trouvé une application grand public comme source de lumière verte et rouge dans les écrans. Les dispositifs actuels reposent sur une excitation optique des nanocristaux par une diode bleue basée sur la technologie GaN. L’enjeu est maintenant de mettre au point des diodes électroluminescentes pour remplacer l’excitation optique par un excitation électrique. Cela doit permettre d’obtenir un meilleur contraste mais aussi de réduire la consommation électrique des écrans.

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A gauche : Schéma d’une diode électroluminescente à base de nanocristaux 2D. A droite : logo de l’INSP électroluminescent.

Une autre application de ces diode est d’étendre leur gamme spectrale vers l’infrarouge cette fois ci pour des applications liées à la détection de gaz ou encore pour l’éclairage des pistes d’atterrissage d’avion. Un autre exemple d’application est illustré ci-dessous ou l’on voit, sous éclairage infrarouge, les taches d’humidités apparaissent avec un bien meilleur contraste que dans le visible. Nous travaillons donc au développement de LED infrarouges qui peuvent émettre entre 1 et 2 µm, dans une gamme spectrale ou les OLED ne fonctionnent pas.

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A gauche : Schéma d’une diode électroluminescente à base de nanocristaux infrarouges. A droite : Image prise dans l’infrarouge d’une tache d’humidité sur un biscuit sous éclairement par une LED infrarouge dont la couche émissive est faite de nanocristaux de HgTe.

Thèses

  • Junling QU, 2017-2021
  • Charlie Gréboval, 2018-2021 Post-doc
  • Prachi Rastogi – financement ERC

Publications

  • A nanoplatelet-based light emitting diode and its use for all-nanocrystal LiFi-like communication, J. Qu, P. Rastogi, C. Gréboval, C. Livache, M. Dufour, A. Chu, S.-S. Chee, J. Ramade, X. Z. Xu, S. Ithurria, E. Lhuillier, ACS Appl Mater Interfaces 12, 22058 (2020).
  • Electroluminescence from HgTe Nanocrystals and its Use for Active Imaging, J. Qu, P. Rastogi, C. Greboval, D. Lagarde, A. Chu, C. Dabard, A. Khalili Lazarjani, H. Cruguel, C. Robert, X. Z. Xu, S. Ithurria, M. G. Silly, S. Ferré, X. Marie, E. Lhuillier, Nano Letters 20, 6185 (2020)