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                    僅三個原子厚LED助力透明顯示器研究
                    編輯:天嘯 [ 2018-4-20 10:34:42 ] 文章來源:LED大屏網
                    LED顯示屏

                    2015年,加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)電機工程及計算機科學學院的Ali Javey教授,于科學期刊(Science)發表了一篇論文,揭示了利用單層半導體(monolayer semiconductor)制成超薄LEDs的可能性。但當時的技術,若將單層半導體的尺寸擴大,其厚度也會同時增加,真正應用有限。

                    而日前,其團隊表示已成功制成能擴展長與寬同時而不影響厚度,且僅有三個原子厚的LEDs。新的研究結果已發表于《自然通訊》期刊(Nature Communications)上。

                    LEDs

                    當對LEDs施加電壓時,電子會達到激發態(excited state),然后當其在接觸點與電洞相遇時,會衰變回到基態(ground state),同時將能量以光的形式釋放出來。這便是LEDs的運作方式。因此,在提升LEDs發光效率上最困難的問題在于,如何讓自由電子與電洞更有效率的接觸。尤其是當半導體的尺寸僅有單層厚時,其中可以運用的材料并不多,使得難度更加提高。

                    單層半導體

                    而研究人員以過渡金屬二硫屬化物(Transition-metal dichalcogenides,簡稱TMDCs)制成單層半導體,此種材料具有類似于石墨烯的半導體特性,被認為是下一代的重要光電材料。然后于半導體的上下放置閘極(Gate)及源極(Source)制成LEDs,當交流電在閘極與源極間接通時,自由電子與電洞會同時出現于在中間的單層半導體,進而使其將能量以光釋放出來。

                    LEDs的構型。

                    未來發展

                    目前此LEDs仍有許多地方需要持續改進,尤其其能源效率目前僅有1%,遠不及市售的的25~30%。但如同其研究團隊中的博士后研究員Der-Hsien Lien所說:“此材料相當的薄且具有彈性,因此可以制成透明且應用于彎曲表面上”。目前透明顯示器已成為科技界的新目標,此研究結果將會有相當大的影響。

                    此外,目前已有研究透過化學氣相沉積法(chemical vapor deposition)大量制成高質量的TMDCs,因此有望借由其特性解決目前集成電路面臨的物理極限問題。

                     

                     

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