石墨烯在六方氮化硼上的莫爾圖案。
曼徹斯特大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn),由于石墨烯的獨(dú)特性質(zhì),半透明的柔性電子器件不再只是科幻小說(shuō)。
在曼徹斯特大學(xué)和謝菲爾德大學(xué)的科學(xué)雜志“自然材料”上發(fā)表的研究成果表明,可以生產(chǎn)新的2D“設(shè)計(jì)師材料”,以創(chuàng)建靈活,透明和更高效的電子設(shè)備。
石墨烯/氮化硼異質(zhì)結(jié)構(gòu) - Kostya Novoselov博士
由諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Kostya Novoselov爵士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)通過(guò)創(chuàng)造原子級(jí)設(shè)計(jì)的LED實(shí)現(xiàn)了突破。
這項(xiàng)新的研究表明,石墨烯和相關(guān)的二維材料可用于為下一代手機(jī),平板電腦和電視創(chuàng)造發(fā)光設(shè)備,使它們變得極其薄,靈活,耐用,甚至半透明。
石墨晶體。這種新穎的二維材料是通過(guò)將氫原子(紅色)連接到晶體中的每個(gè)碳原子(藍(lán)色)而從石墨烯(單層碳原子)獲得的。
LED器件由不同的2D晶體組合而成,并從整個(gè)表面發(fā)出光線。這些新元件非常薄,只有10-40個(gè)原子厚度,可以構(gòu)成第一代半透明智能設(shè)備的基礎(chǔ)。
Rahul R. Nair博士(他從事這項(xiàng)工作)展示了他的研究樣本:1微米厚的氧化石墨烯薄膜。
2004年在曼徹斯特大學(xué)首次分離并研究了一個(gè)原子厚的石墨烯。它的潛在用途很廣泛,但產(chǎn)品可能在電子領(lǐng)域首先被看到的領(lǐng)域之一。其他二維材料,例如氮化硼和二硫化鉬,已經(jīng)被發(fā)現(xiàn),開辟了廣闊的研究和應(yīng)用可能性的新領(lǐng)域。
基于二維原子晶體的光電應(yīng)用異質(zhì)結(jié)構(gòu)。
通過(guò)構(gòu)建異質(zhì)結(jié)構(gòu) - 各種二維材料的堆疊層 - 創(chuàng)建定制功能并引入量子阱來(lái)控制電子的運(yùn)動(dòng),現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基于石墨烯的光電子的新的可能性。
負(fù)責(zé)器件生產(chǎn)的曼徹斯特大學(xué)皇家工程研究院院士Freddie Withers說(shuō):“由于我們的新型LED僅由幾層原子層2D材料組成,因此它們具有靈活性和透明性。我們?cè)O(shè)想新一代的光電子器件來(lái)源于這項(xiàng)工作,從簡(jiǎn)單的透明照明和激光器到更復(fù)雜的應(yīng)用。“
解釋LED設(shè)備的創(chuàng)造Sir Kostya Novoselov說(shuō):“通過(guò)在彈性和透明基板上制備異質(zhì)結(jié)構(gòu),我們表明它們可以為柔性和半透明電子設(shè)備提供基礎(chǔ)。
“隨著可用2D晶體的數(shù)量的增加和電子質(zhì)量的提高,預(yù)計(jì)顯示的異質(zhì)結(jié)構(gòu)的功能范圍將進(jìn)一步增加?!?/p>
研究樣本的放大圖像,其中包含一個(gè)原子厚度的石墨烯覆蓋的小孔。人們可以看到肉眼通過(guò)它們的光線。
來(lái)自謝菲爾德大學(xué)的Alexander Tartakovskii教授補(bǔ)充說(shuō):“新穎的LED結(jié)構(gòu)非常堅(jiān)固,并且在幾周的測(cè)量過(guò)程中性能沒(méi)有顯著變化。
“盡管在原材料制造的早期階段,量子效率(注入每個(gè)電子的光子)已經(jīng)可以與有機(jī)LED相媲美?!?/p>
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