石墨烯在六方氮化硼上的莫尔图案。
曼彻斯特大学研究人员发现,由于石墨烯的独特性质,半透明的柔性电子器件不再只是科幻小说。
在曼彻斯特大学和谢菲尔德大学的科学杂志“自然材料”上发表的研究成果表明,可以生产新的2D“设计师材料”,以创建灵活,透明和更高效的电子设备。
石墨烯/氮化硼异质结构 - Kostya Novoselov博士
由诺贝尔奖获得者Kostya Novoselov爵士领导的团队通过创造原子级设计的LED实现了突破。
这项新的研究表明,石墨烯和相关的二维材料可用于为下一代手机,平板电脑和电视创造发光设备,使它们变得极其薄,灵活,耐用,甚至半透明。
石墨晶体。这种新颖的二维材料是通过将氢原子(红色)连接到晶体中的每个碳原子(蓝色)而从石墨烯(单层碳原子)获得的。
LED器件由不同的2D晶体组合而成,并从整个表面发出光线。这些新元件非常薄,只有10-40个原子厚度,可以构成第一代半透明智能设备的基础。
Rahul R. Nair博士(他从事这项工作)展示了他的研究样本:1微米厚的氧化石墨烯薄膜。
2004年在曼彻斯特大学首次分离并研究了一个原子厚的石墨烯。它的潜在用途很广泛,但产品可能在电子领域首先被看到的领域之一。其他二维材料,例如氮化硼和二硫化钼,已经被发现,开辟了广阔的研究和应用可能性的新领域。
基于二维原子晶体的光电应用异质结构。
通过构建异质结构 - 各种二维材料的堆叠层 - 创建定制功能并引入量子阱来控制电子的运动,现在已经实现了基于石墨烯的光电子的新的可能性。
负责器件生产的曼彻斯特大学皇家工程研究院院士Freddie Withers说:“由于我们的新型LED仅由几层原子层2D材料组成,因此它们具有灵活性和透明性。我们设想新一代的光电子器件来源于这项工作,从简单的透明照明和激光器到更复杂的应用。“
解释LED设备的创造Sir Kostya Novoselov说:“通过在弹性和透明基板上制备异质结构,我们表明它们可以为柔性和半透明电子设备提供基础。
“随着可用2D晶体的数量的增加和电子质量的提高,预计显示的异质结构的功能范围将进一步增加。”
研究样本的放大图像,其中包含一个原子厚度的石墨烯覆盖的小孔。人们可以看到肉眼通过它们的光线。
来自谢菲尔德大学的Alexander Tartakovskii教授补充说:“新颖的LED结构非常坚固,并且在几周的测量过程中性能没有显着变化。
“尽管在原材料制造的早期阶段,量子效率(注入每个电子的光子)已经可以与有机LED相媲美。”
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