美國能源部(DOE)國家能源研究科學(xué)計算中心(NERSC)最新的一項研究顯示寬度為DNA鏈一半的納米結(jié)構(gòu)能夠增進(jìn)LED的效率,尤其是在綠光能隙的光譜位置。
NERSC來自密歇根大學(xué)的研究人員Dylan Bayerl和Emmanouil Kioupakis發(fā)現(xiàn)通常發(fā)紅外光的InN半導(dǎo)體在縮小到1納米寬時會發(fā)出綠光。當(dāng)這些納米結(jié)構(gòu)的尺寸不同時,其所發(fā)出的色光便會不同,這將可以使白光看起來更為自然,同時也能避免目前高功率LED常常會遇到的能效損失問題。
這一研究結(jié)果已于2月在線發(fā)表,題為《小口徑InN納米線發(fā)出可見波長偏振光》,并將成為7月號《納米通訊》的封面文章。
“如果將材料的尺寸減小到組成材料的原子那么寬,就會出現(xiàn)量子限域。電子會被擠到一個很小的空間內(nèi),從而增加帶隙能量,” Kioupakis介紹說。
此外,通過采用純凈的InN,而不是分層的氮化物合金材料,能夠解決綠光LED由于納米級合金的濃度起伏而產(chǎn)生的低效率問題。而以納米線的形式則能夠消除分層器件的晶格失配問題?!爱?dāng)兩種材料的原子間距不同時,將會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)扭曲,這會使發(fā)光變得更為困難,” Kioupakis說。
雖然這是一個很有開發(fā)前景的研究領(lǐng)域,但研究者強(qiáng)調(diào)這類納米線的合成難度將會很高。他們希望其研究能夠被應(yīng)用于目前已在納米級成功進(jìn)行合成的InN納米晶體等材料當(dāng)中。
(譯)