A Bécsi Műszaki Egyetem kutatócsoportja (TU Wien) kifejlesztett egy újfajta LED-et, amely rendkívül vékony rétegekben fényt generál az exciton komplexek sugárzási bomlásából.
A kutatók „többrészes exciton komplexeknek” nevezték el az elektromos impulzusokat a volfrámból és szelénből vagy kénből készült rendkívül vékony rétegekbe. Ezek az exciton klaszterek az anyagban lévő elektronokból és „lyukakból” álló kötési állapotok, és fényké alakíthatók. Az eredmény egy olyan fénykibocsátó dióda innovatív formája, amelyben a kívánt fény hullámhossza nagy pontossággal szabályozható. Az eredményt a „Nature Communications” folyóiratban tették közzé.
(Aday Molina Mendoza, Matthias Paur, Thomas Müller; kép: TU Wien)
Elektronok és lyukak
Egy félvezető anyagban az elektromos töltés két különböző módon szállítható. Egyrészt az elektronok egyenesen át tudnak mozogni az anyagból atomról atomra, amely esetben negatív töltést kapnak velük. Másrészről, ha egy elektron hiányzik valahol a félvezetőben, akkor ez a pont pozitív töltésű és „lyuk” -nak nevezik. Ha egy elektron felfelé mozog egy szomszédos atomból, és kitölti a lyukat, akkor az előző pozíciójában egy lyukat hagy. Így a lyukak az elektronokhoz hasonló módon mozoghatnak az anyagon, de ellenkező irányban.
„Bizonyos körülmények között a lyukak és az elektronok kötődhetnek egymáshoz,” mondta Thomas Mueller professzor a fotonikai intézet (Villamosmérnöki és Informatikai Kar) a TU Wienen. „Hasonlóan ahhoz, hogy egy elektron egyenesen kering a pozitívan feltöltött atommaghoz egy hidrogénatomban, egy elektron képes pályázni a pozitívan feltöltött lyukon egy szilárd tárgyban.”
A három, négy vagy öt kötőpartnerrel rendelkező trionok, biexcitonok vagy kvintonok komplex kötési állapota szintén lehetséges. „Például, a biexciton a H2 hidrogén molekula exciton ekvivalense,” magyarázta Thomas Mueller.
(Kép: TU Wien)
Kétdimenziós rétegek
A legtöbb szilárd anyagban az ilyen kötési állapotok csak rendkívül alacsony hőmérsékleten lehetségesek. A helyzet azonban más, mint az úgynevezett „kétdimenziós anyagok”, amelyek csak atom-vékony rétegekből állnak. A TU Wien-i csapat, amelynek tagjai közé tartoztak Matthias Paur és Aday Molina-Mendoza is, ügyesen tervezett szendvicsszerkezetet hozott létre, amelyben egy vékony volfrám diselenid vagy volfrám-diszulfid van rögzítve két bór-nitrid réteg között. A grafén elektródák segítségével elektromos töltést lehet alkalmazni erre az ultra-vékony rétegre.
„A excitonok sokkal nagyobb kötési energiájúak a kétdimenziós rétegelt rendszerekben, mint a hagyományos szilárd anyagoknál, és ezért lényegesen stabilabbak. Az elektronokból és lyukakból álló egyszerű kötési állapotok szobahőmérsékleten is bizonyíthatók. A nagy, exciton komplexek alacsony hőmérsékleten észlelhetők ”- jelentette ki Thomas Mueller. Különböző exciton komplexek állíthatók elő attól függően, hogy a rendszert villamos energiával szállítjuk rövidfeszültségű impulzusokkal. Amikor ezek a komplexek lebomlanak, az energiát fény formájában bocsátják ki, így az újonnan kifejlesztett rétegrendszer fénykibocsátó diódaként működik.
„Világító rétegrendszerünk nemcsak nagyszerű lehetőséget kínál a excitons tanulmányozására, hanem innovatív fényforrásként is” - mondja Matthias Paur, a tanulmány vezető szerzője. „Most már van egy fénykibocsátó dióda, amelynek hullámhosszát kifejezetten befolyásolhatjuk - és nagyon könnyen is - egyszerűen az alkalmazott elektromos impulzus alakjának megváltoztatásával.”
Cikk és kép az internetről, ha bármilyen jogsértés pl.
A NeoDen teljes körű SMT összeszerelési megoldásokat kínál, beleértve az SMT reflow sütőt, a hullámforrasztó gépet, a pick and place gépet, a forrasztópaszta-nyomtatót, a PCB-betöltőt, a PCB-rakodógépet, a chip-számlálót, az SMT AOI gépet, az SMT SPI gépet, az SMT röntgengépet, SMT szerelővezeték-berendezések, PCB-gyártás Berendezések smt pótalkatrészek stb. Bármilyen szükséges SMT-gép, kérjük, lépjen kapcsolatba velünk további információkért:
Hangzhou NeoDen Technology Co., Ltd.
Web: www.neodentech.com
E-mail: info@neodentech.com