Ali Javey教授,於科學期刊(Science)發表了一篇論文,揭示了利用單層半導體(monolayersemiconductor)製成超薄LEDs的可能性。但當時的技術,若將單層半導體的尺寸擴大,其厚度也會同時增加,真正應用有限。而日前,其團隊表示已成功製成能擴展長與寬同時而不影響厚度,
Ali Javey教授,於科學期刊(Science)發表了一篇論文,揭示了利用單層半導體(monolayersemiconductor)製成超薄LEDs的可能性。但當時的技術,若將單層半導體的尺寸擴大,其厚度也會同時增加,真正應用有限。而日前,其團隊表示已成功製成能擴展長與寬同時而不影響厚度,且僅有三個原子厚的LEDs。新的研究結果已發表於《自然通訊》期刊(NatureCommunications)上。下面就跟隨918博天堂小編來跟大家一起分享下!
當對LEDs施加電壓時,電子會達到激發態(excited state),然後當其在接觸點與電洞相遇時,會衰變回到基態(groundstate),同時將能量以光的形式釋放出來。這便是LEDs的運作方式。因此,在提升LEDs發光效率上最困難的問題在於,如何讓自由電子與電洞更有效率的接觸。尤其是當半導體的尺寸僅有單層厚時,其中可以運用的材料並不多,使得難度更加提高。
而研究人員以過渡金屬二硫屬化物(Transition-metaldichalcogenides,簡稱TMDCs)製成單層半導體,此種材料具有類似於石墨烯的半導體特性,被認為是下一代的重要光電材料。然後於半導體的上下放置閘極(Gate)及源極(Source)製成LEDs,當交流電在閘極與源極間接通時,自由電子與電洞會同時出現於在中間的單層半導體,進而使其將能量以光釋放出來。
此LEDs的構型
未來發展
目前此LEDs仍有許多地方需要持續改進,尤其其能源效率目前僅有1%,遠不及市售的的25~30%。但如同其研究團隊中的博士後研究員Der-HsienLien所說:「此材料相當的薄且具有彈性,因此可以製成透明且應用於彎曲表面上」。目前透明顯示器已成為科技界的新目標,此研究結果將會有相當大的影響。此外,目前已有研究透過化學氣相沉積法(chemical vapordeposition)大量製成高質量的TMDCs,因此有望藉由其特性解決目前集成電路面臨的物理極限問題。
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