Et forskergruppe ved Wien University of Technology (TU Wien) utviklet en ny type LED som genererer lys fra det strålende forfallet av excitonkomplekser i ekstremt tynne lag.
Forskere produserte det de kalte som "multi-partikkel exciton komplekser" ved å bruke elektriske pulser til ekstremt tynne lag av materiale laget av wolfram og selen eller svovel. Disse exciton-klyngene er bindestater bestående av elektroner og "hull" i materialet og kan omdannes til lys. Resultatet er en innovativ form for lysemitterende diode hvor bølgelengden til ønsket lys kan kontrolleres med høy presisjon. Resultatet ble publisert i tidsskriftet "Nature Communications."
(Aday Molina Mendoza, Matthias Paur, Thomas Müller, Bilde: TU Wien)
Elektroner og hull
I et halvledermateriale kan elektrisk ladning transporteres på to forskjellige måter. På den ene siden kan elektroner bevege seg rett gjennom materialet fra atom til atom, i hvilket tilfelle de tar negativ ladning med dem. På den annen side, hvis et elektron mangler et sted i halvlederen, vil punktet bli positivt ladet og referert til som et "hull". Hvis et elektron beveger seg opp fra et nærliggende atom og fyller hullet, går det igjen et hull i sin tidligere posisjon. På den måten kan hull bevege seg gjennom materialet på samme måte som elektroner, men i motsatt retning.
"Under visse omstendigheter kan hull og elektroner binde seg til hverandre," sa prof. Thomas Mueller fra Photonics Institute (fakultet for elektroteknikk og informasjonsteknologi) på TU Wien. "I likhet med hvordan et elektron kredser om den positivt ladede atomkjernen i et hydrogenatom, kan et elektron bane det positivt ladede hullet i en solid gjenstand."
Komplekse bindestater med trioner, biexcitoner eller kvintoner som involverer tre, fire eller fem bindingspartnere er også mulige. "For eksempel er biexcitonen eksiton-ekvivalenten til hydrogenmolekylet H2," forklarer Thomas Mueller.
(Bilde: TU Wien)
Tredimensjonale lag
I de fleste faste stoffer er slike bindingstilstander bare mulige ved ekstremt lave temperaturer. Imidlertid er situasjonen forskjellig med såkalte "todimensjonale materialer", som bare består av atom-tynne lag. Teamet på TU Wien, der medlemmene også inkluderte Matthias Paur og Aday Molina-Mendoza, har skapt en smart designet sandwichstruktur der et tynt lag av wolfram diselenid eller wolframdisulfid er låst mellom to bornitridlag. En elektrisk ladning kan påføres dette ultra-tynne lagsystemet ved hjelp av grafenelektroder.
"Excitons har en mye høyere bindingsenergi i todimensjonale lagdelte systemer enn i konvensjonelle faste stoffer og er derfor betydelig mer stabile. Enkle bindingstilstander bestående av elektroner og hull kan påvises selv ved romtemperatur. Store, exciton-komplekser kan oppdages ved lave temperaturer, "rapporterte Thomas Mueller. Ulike eksitonkomplekser kan produseres avhengig av hvordan systemet leveres med elektrisk energi ved bruk av kortspenningsimpulser. Når disse kompleksene forfall, frigjør de energi i form av lys, som er hvordan det nylig utviklede lagsystemet virker som en lysemitterende diode.
"Vårt lysende lagsystem representerer ikke bare en flott mulighet til å studere excitoner, men er også en nyskapende lyskilde," sier Matthias Paur, hovedforfatter av studien. "Vi har derfor nå en lysemitterende diode hvis bølgelengde kan påvirkes spesielt - og veldig enkelt også, bare ved å endre formen på den elektriske puls som påføres."
Artikkel og bilde fra internett, hvis noen overtredelse pls kontakte oss for å slette.
NeoDen gir en komplett smt-forsamlingslinje-løsning, inkludert SMT reflow-ovn, bølgeloddemaskin, plukk- og plasseringsmaskin, loddemaster, PCB-laster, PCB-loser, chipmounter, SMT AOI-maskin, SMT SPI-maskin, SMT røntgenmaskin, SMT montering linje utstyr, PCB produksjon Utstyr smt reservedeler etc noen form for SMT maskiner du kanskje trenger, vennligst kontakt oss for mer informasjon:
Hangzhou NeoDen Technology Co, Ltd
Web: www.neodentech.com
E-post: info@neodentech.com