美科學家(jiā)開發出納(nà)米晶體發光二極管新技術 (2004-07-05)
發布時間(jiān):2007-12-04
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美國科學家(jiā)研究出一種刺激微小納米(mǐ)晶體發光的新方法,該方法可用(yòng)於製造亮度更高、能耗更低、壽命更長的顯示設備、交通(tōng)信號燈和室(shì)內照明(míng)燈等。
利用半導體材料製造的發光二極管(guǎn)壽命很長,能耗隻有普通燈泡(pào)的五分之一,已經應用於(yú)交通信號燈等設備。但它們傾向於發藍(lán)光,要(yào)得到白光必須經(jīng)過轉換,這便降低了效率(lǜ)。為了解決這個問題,人們將半導體材料製造成微小的納米晶體,這(zhè)類晶體稱(chēng)為“量子點”,調整其尺寸就能改變它們發(fā)出的(de)光的顏(yán)色。
但是,納(nà)米晶體(tǐ)表麵需要塗一(yī)層有機分子,這會(huì)阻礙外來電子(zǐ)刺(cì)激量子點發光。美國(guó)洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學家將硒化鎘量子點放置在一種稱為“量子阱”的設(shè)備上,利用量子阱為媒介間接刺激量子(zǐ)點發光。粗略計算表明,新方法能使發光二極管的效(xiào)率(lǜ)比目前的產品高出一倍。有關成果發表在最新一期英國《自然》雜誌(zhì)上。
量子阱有著三明治一樣的結構(gòu),中間是很薄的一層半導體膜,外(wài)側是兩個隔離層。用激光朝量子阱閃一(yī)下,可以使中間的(de)半導體(tǐ)層裏產生電子和帶正電的空穴。通常情況下(xià),電子會與空穴結合,放出光子(zǐ)。科學家將量(liàng)子(zǐ)阱的(de)上層製造得特別薄,厚度不足30埃(1埃為一百億(yì)分之一米),這樣就可迫使中間層產生(shēng)的電子與(yǔ)空穴結合時(shí),以變化的電場而(ér)不是(shì)光子的(de)形式釋放能量。電場(chǎng)的作用使鄰近的量子點中產生新的電子(zǐ)和空穴,從而令它(tā)們結合並放出光子。?