英国和日本科学家创建超薄、半透明和灵活的led

核计划组

异质结构包含原子厚度层的混合物被用来创建led

超薄、灵活和半透明的led不同的原子厚度的材料制成的是由研究人员在英国和日本。超出了他们的科学的重要性,研究人员认为设计可以有巨大的商业潜力。其他研究人员同意,但说一种适当的方法来生产设备仍然是必要的。

由于石墨烯的电特性被发现,其他单层材料之后其电气性能通常是非常不同的。石墨烯是一个很好的导体时,氮化硼是一种绝缘子和一些过渡金属dichalcogenide (TMDCs)层半导体。几个研究小组已经开发出简单的范德瓦耳斯异质结构,如隧穿晶体管,通过结合多个层。现在康斯坦丁·诺沃肖洛夫,他分享了2010年诺贝尔物理学奖的安德烈·海姆发现了石墨烯曼彻斯特大学和他的同事们,生产led使用最复杂的单层异质结构创建。

研究者的新设计使用量子井——狭窄地区半导体两层绝缘体之间的限制。在量子阱中,电子只能占领离散能级的间距这些水平取决于井的深度。适当裁剪的能量水平,电子重组有洞可以发出所需的频率的光子这一过程被称为电致发光”。在他们的第一个设计,研究人员建立了电致发光量子井的夹层机械剥落层的TMDCs氮化硼和添加石墨烯之间。结果是一个功能大约10µm长仍然完全经过几个月的定期测试工作。

这些单井设计的量子效率约为1%。减少电子和空穴的数量从设备,研究人员制造设备包含多个量子井,相同的或不同的TMDCs,夹在一套石墨烯电极。这增加了量子效率最高的8.4%——类似于最好的有机发光二极管。他们还展示了他们的超薄led制作的灵活性在薄的塑料薄膜,然后弯曲和扭曲。

这个团队现在正进一步探索设备。”将在几个量子井不仅是一个练习来提高效率,”诺沃肖洛夫解释道。这也表明,我们可以创建更复杂的异质结构。的可能性,作为一个简单的例子,他引用了多色或白色发光二极管。

固态物理学家小东徐美国华盛顿大学的安东尼•霍夫曼美国圣母大学的同意,半导体量子井单层材料为新设备有很大的潜力。“你让科学家和工程师的工具箱他们现在可以玩,”霍夫曼说。与工具箱”,他们能意识到改善性能。“徐同意但警告说,扩大生产规模,需要创新工程。需要设计化学蒸汽沉积可以存款多个不同层次的系统,”他说。所有这些层可能需要不同的条件,所以,如果你想把一层一层地需要切换条件而不破坏真空”。