半導(dǎo)體可控?fù)诫s：浙大實(shí)現(xiàn)116萬(wàn)尼特超亮鈣鈦礦LED登《自然》
半導(dǎo)體材料是現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的核心，它的發(fā)展為我們的生活持續(xù)帶來(lái)便利和變革。作為領(lǐng)域內(nèi)的“新星”，鈣鈦礦半導(dǎo)體受到廣泛關(guān)注。- 2024-09-21 14:13:00 13
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科學(xué)家讓暗半導(dǎo)體材料發(fā)光，可應(yīng)用于柔性顯示器
導(dǎo)讀：近日，由奧爾登堡大學(xué)牽頭多國(guó)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)引入了一種光物質(zhì)耦合機(jī)制，能夠使二維半導(dǎo)體材料鎢二硒化物(WSe2)發(fā)光，這標(biāo)志著他們?cè)诶霉鈭?chǎng)控制物質(zhì)的性質(zhì)這個(gè)方面邁出了一步。
近日，由奧爾登堡大學(xué)牽頭多國(guó)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)引入了一種光物質(zhì)耦合機(jī)制，能夠使二維半導(dǎo)體材料鎢二硒化物(WSe2)發(fā)光，這標(biāo)志著他們?cè)诶霉鈭?chǎng)控制物質(zhì)的性質(zhì)這個(gè)方面邁出了一步。
研究人員特別強(qiáng)調(diào)稱(chēng)，這種材料解決方案可以提高有機(jī)半導(dǎo)體的光學(xué)性能，這些半導(dǎo)體可應(yīng)用于柔性O(shè)LED顯示器、太陽(yáng)能電池、以及用于紡織品的傳感器等。
據(jù)悉，科學(xué)家們操縱了這種材料的超薄樣品中的能量級(jí)別。以往來(lái)看，這種材料通常發(fā)光率很低。而在他們的實(shí)驗(yàn)中，奧爾登堡大學(xué)的物理學(xué)家通過(guò)將激光引導(dǎo)到帶有各種光學(xué)元件的極薄半導(dǎo)體樣品上，增強(qiáng)了有機(jī)半導(dǎo)體的光學(xué)特性。
操作過(guò)程中，研究人員將WSe2材料樣品放置在兩個(gè)特殊制備的鏡子之間，并使用532納米的非共振連續(xù)波激光器來(lái)激發(fā)材料。他們介紹稱(chēng)，該樣品是由鎢原子和硒原子組成的單晶層，呈三明治狀結(jié)構(gòu)。
研究人員利用這種方法，在光子和被激發(fā)電子之間建立了耦合機(jī)制。在一次演示中，他們展示了這種耦合使電子躍遷的結(jié)構(gòu)得以重新排列，使暗物質(zhì)WSe2有效地表現(xiàn)得像亮物質(zhì)一樣的效果。
固體(比如LED)是否能發(fā)光，取決于固體晶格中電子的能量級(jí)別。研究人員還指出，像WSe2這樣的量子2D材料通常具有不同尋常的性質(zhì)，因?yàn)樗鼈兯妮d流子的行為方式與較厚固體中的載流子不同。
物理學(xué)家Hangyong Shan和Christian Schneider領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他們表示，實(shí)驗(yàn)中達(dá)成的光效應(yīng)，使得WSe2的低態(tài)變得具有光學(xué)活性。上述這種水平的優(yōu)化，可以促進(jìn)創(chuàng)新LED、太陽(yáng)能電池、光學(xué)元件等的發(fā)展。
上述研究是與德國(guó)、冰島、美國(guó)和日本的研究人員共同進(jìn)行的多機(jī)構(gòu)合作的結(jié)果，研究發(fā)表在《自然·通訊》( Nature Communications)雜志上。
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