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超亮高效發(fā)光器件有了新突破口 科學家發(fā)現(xiàn)新型半導體納米晶體
2024年08月05日 16:54:09
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：5551
據(jù)悉，美國海軍研究實驗室(NRL)和瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院(ETH)的科學家團隊發(fā)現(xiàn)了一類具有明亮基態(tài)激子的新型半導體納米晶體。而這種晶體對于超亮高效發(fā)光器件的開發(fā)或許能夠起到關鍵性幫助。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】隨著人們對節(jié)能環(huán)保、高效照明和顯示的需求不斷增加，超亮高效發(fā)光器件展現(xiàn)出了廣闊的市場前景。特別是在照明、顯示、通訊等領域，超亮高效發(fā)光器件被寄予厚望，圍繞該領域展開的技術攻克與新材料研發(fā)工作也在持續(xù)推進。而就在近日，一項新的研究發(fā)現(xiàn)有望成為超亮高效發(fā)光器件的重要突破口，推動光電子領域迎來重大進步。
據(jù)悉，美國海軍研究實驗室(NRL)和瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院(ETH)的科學家團隊發(fā)現(xiàn)了一類具有明亮基態(tài)激子的新型半導體納米晶體。而這種晶體對于超亮高效發(fā)光器件的開發(fā)或許能夠起到關鍵性幫助。
在過去很長一段時間里，激光器或發(fā)光二極管(LED)的性能都受限于暗激子——納米晶體內(nèi)能量最低的激子，暗激子的存在減緩了光的發(fā)射速率。也正因如此，解決暗激子難題成為了該領域的一個重點研究對象。而美國海軍研究實驗室的研究人員則換了一個角度來思考問題——嘗試尋找激子能級順序顛倒的新材料，讓原本處于最低能量的暗激子“變成”明亮的激子。
為此，研究團隊通過理論建模結果在開源材料數(shù)據(jù)庫中進行篩選，得到了50個潛在目標，并在進一步計算分析后，得到了28種具有明亮激子的納米材料。而在隨后的驗證中，有至少4種的納米晶體擁有明亮的基態(tài)激子，能夠滿足研究團隊設想的“激子能級順序顛倒”的情況。這些材料不僅僅解決了暗激子難題，還可以發(fā)出從紅外到紫外的廣譜光，展示出了暗激子的巨大應用潛力。
目前，部分材料正在NRL作為納米科學研究所計劃的一部分進行生長，旨在明確展示實驗室中的明亮激子行為。而這一發(fā)現(xiàn)有望激勵廣大納米材料社區(qū)投身于明亮激子納米結構的研究，推動該領域的快速發(fā)展。此外，相關的研究成果也已經(jīng)發(fā)表在《美國化學學會·納米》雜志，感興趣的讀者可以查閱學習。
相信隨著研究的不斷深入，它能夠從根本上解決現(xiàn)有LED、太陽能電池和光電探測器存在的短板，從而開辟出新的發(fā)展模式，為開發(fā)超亮、高效的發(fā)光設備、激光器和其他技術鋪平了道路，進一步改變我們的生活。
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