在諾貝爾獎獲得者科斯蒂亞·諾維洛夫爵士(Sir Kostya Novoselov)的帶領下,研究人員表明,2D材料可以通過在原子水平上建造發光二極管來生產更有效,靈活和半透明的電子設備。
根據他們的工作,研究人員證明了石墨烯和其他2D材料可用於生產發射光線的設備,這些設備可用於電視,平板電腦和其他移動設備,使它們具有高度靈活且令人難以置信的薄,但儘管半透明,但非常耐用。為了提出LED設備,將2D晶體組合在一起。 LED設備僅在10到40個原子厚時,它們是如此薄,以至於有可能成為半透明電子產品的基礎。
一層厚的石墨烯層首先在2004年分離出來。該材料具有很多潛在用途,但最著名的是電子產品之一。已經發現了其他2D材料,例如二硫化鉬和尼迪里德硼,增加了應用和研究可能性。
石墨烯被堆疊成層,建立具有自定義功能的異質結構。引入了量子井來控制電子運動,為將石墨烯用於光電子的方式鋪平了道路。
異質結構僅包含幾個原子層的2D材料,這使它們具有透明和靈活。領導生產工作的弗雷迪·威瑟斯(Freddie Withers)說,研究小組設想了一種由他們工作的新型光電設備,從基本透明照明到更複雜的物體的應用。
“通過在彈性和透明的底物上準備異質結構,我們表明它們可以為柔性和半透明電子提供基礎,”解釋了Novoselov。
他還說,隨著2D晶體的增長,異質結構的功能數量預計將增加更多,從而提高了電子質量。
謝菲爾德大學教授,研究的合著者亞歷山大·塔塔科夫斯基(Alexander Tartakovskii)補充說,他們創建的LED結構在數週的過程中沒有顯示出巨大的變化,因為研究人員進行了測量。即使在製造過程的早期,基於石墨烯的LED的量子效率也已經非常接近有機LED的效率。
由於石墨烯與原子一樣厚,將幾層材料匯總在一起將產生非常薄的產品,然後可以將其用於電子產品,從而大大減少各種設備。
這項研究是出版在《自然材料》雜誌中。曼徹斯特大學和日本國家材料科學研究所的研究人員也參加了會議。