ทีมวิจัยที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเวียนนา (TU Wien) พัฒนา LED ชนิดใหม่ซึ่งสร้างแสงจากการสลายตัวของสาร exciton คอมเพล็กซ์ในชั้นบาง ๆ
นักวิจัยได้ผลิตสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า "คอมเพล็กซ์แบบหลายอนุภาค" โดยใช้พัลส์ไฟฟ้ากับวัสดุบาง ๆ ที่ทำจากทังสเตนและซีลีเนียมหรือกำมะถัน กลุ่ม exciton เหล่านี้เป็นสถานะพันธะที่ประกอบด้วยอิเล็กตรอนและ“ หลุม” ในวัสดุและสามารถเปลี่ยนเป็นแสงได้ ผลที่ได้คือรูปแบบนวัตกรรมของไดโอดเปล่งแสงซึ่งความยาวคลื่นของแสงที่ต้องการสามารถควบคุมได้ด้วยความแม่นยำสูง การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสาร“ Nature Communications”
(Aday Molina Mendoza, Matthias Paur, Thomas Müller; ภาพ: TU Wien)
อิเล็กตรอนและหลุม
ในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ประจุไฟฟ้าสามารถขนส่งได้สองวิธี ในอีกด้านหนึ่งอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ผ่านวัสดุจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งซึ่งในกรณีนี้พวกมันจะมีประจุเป็นลบ ในทางตรงกันข้ามถ้าอิเล็กตรอนหายไปที่ไหนสักแห่งในเซมิคอนดักเตอร์ที่จุดนั้นจะมีประจุบวกและเรียกว่า "หลุม" หากอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ขึ้นจากอะตอมใกล้เคียงและเติมเข้าไปในรูมันก็จะทำให้เกิดรูในตำแหน่งก่อนหน้า ด้วยวิธีนี้รูสามารถเคลื่อนที่ผ่านวัสดุในลักษณะที่คล้ายคลึงกับอิเล็กตรอน แต่ในทิศทางตรงกันข้าม
“ ภายใต้สถานการณ์บางอย่างรูและอิเล็กตรอนสามารถเชื่อมโยงซึ่งกันและกัน” ศาสตราจารย์โทมัสมูเอลเลอร์จากสถาบันโฟโตนิคส์ (คณะวิศวกรรมไฟฟ้าและเทคโนโลยีสารสนเทศ) ที่มหาวิทยาลัยธรรมเวียนกล่าว “ คล้ายกับวิธีที่อิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียสอะตอมที่มีประจุบวกในอะตอมไฮโดรเจนไฮโดรเจนอิเล็กตรอนสามารถโคจรรอบหลุมที่มีประจุบวกในวัตถุที่เป็นของแข็ง”
นอกจากนี้ยังมีรัฐที่มีพันธะเชิงซ้อนที่มี trions, biexcitons หรือ quintons ซึ่งเกี่ยวข้องกับคู่ที่สามสี่หรือห้าคู่ “ ตัวอย่างเช่น biexciton เทียบเท่ากับ exciton ของโมเลกุลไฮโดรเจน H2” โทมัสมูลเลอร์อธิบาย
(ภาพ: TU Wien)
เลเยอร์สองมิติ
ในของแข็งส่วนใหญ่สถานะการยึดติดเช่นนี้จะเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิต่ำมากเท่านั้น อย่างไรก็ตามสถานการณ์นั้นแตกต่างจากที่เรียกว่า“ วัสดุสองมิติ” ซึ่งประกอบด้วยชั้นบาง ๆ เท่านั้น ทีมงานที่ TU Wien ซึ่งมีสมาชิกรวมถึง Matthias Paur และ Aday Molina-Mendoza ได้สร้างโครงสร้างแซนวิชที่ออกแบบมาอย่างชาญฉลาดซึ่งมีชั้นบาง ๆ ของทังสเตน diselenide หรือทังสเตนไดซัลไฟด์ถูกขังอยู่ระหว่างสองชั้นโบรอนไนไตรด์ ค่าไฟฟ้าสามารถนำไปใช้กับระบบชั้นบางเฉียบด้วยความช่วยเหลือของขั้วไฟฟ้ากราฟีน
“ excitons มีพลังงานพันธะที่สูงกว่ามากในระบบสองชั้นกว่าในของแข็งทั่วไปและดังนั้นจึงมีเสถียรภาพมากขึ้น สถานะการเชื่อมต่ออย่างง่ายประกอบด้วยอิเล็กตรอนและรูสามารถแสดงให้เห็นได้แม้ที่อุณหภูมิห้อง สามารถตรวจพบคอมเพล็กซ์ exciton ขนาดใหญ่ที่อุณหภูมิต่ำ” โธมัสมูลเลอร์รายงาน คอมเพล็กซ์ excitons ที่แตกต่างกันสามารถผลิตได้ขึ้นอยู่กับวิธีที่ระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้าโดยใช้พัลส์แรงดันไฟฟ้าสั้น เมื่อคอมเพล็กซ์เหล่านี้สลายตัวพวกมันจะปลดปล่อยพลังงานในรูปของแสงซึ่งเป็นวิธีที่ระบบเลเยอร์ที่พัฒนาขึ้นใหม่ทำงานเป็นไดโอดเปล่งแสง
“ ระบบส่องสว่างในชั้นของเราไม่เพียงแสดงถึงโอกาสที่ดีในการศึกษา excitons แต่ยังเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ล้ำสมัย” Matthias Paur ผู้เขียนนำการศึกษากล่าว “ ตอนนี้เรามีไดโอดเปล่งแสงซึ่งความยาวคลื่นสามารถได้รับอิทธิพลพิเศษ - และง่ายมากเช่นกันเพียงแค่เปลี่ยนรูปร่างของพัลส์ไฟฟ้าที่ใช้”
บทความและรูปภาพจากอินเทอร์เน็ตหากมีการละเมิดใด ๆ กรุณาติดต่อเราเพื่อลบ
NeoDen ให้บริการโซลูชั่นการประกอบ smt เต็มรูปแบบรวมถึงเตาอบ reflow SMT, เครื่องบัดกรีคลื่น, เครื่องรับและวาง, เครื่องพิมพ์วางประสาน, โหลด PCB, PCB ขนถ่าย, ชิปเมานท์, เครื่อง SMT AOI, เครื่อง SMT SPI, เครื่อง SMT X-Ray, อุปกรณ์สายการประกอบ SMT, อุปกรณ์การผลิต PCB smt อะไหล่ ฯลฯ เครื่อง SMT ชนิดใด ๆ ที่คุณอาจต้องการกรุณาติดต่อเราสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม:
หางโจว NeoDen เทคโนโลยี จำกัด
เว็บ: www.neodentech.com
อีเมล: info@neodentech.com