美科學(xué)家擬利用UV OLED創(chuàng)建全有機(jī)片上光譜儀

據(jù)報(bào)道，美國(guó)能源部埃姆斯實(shí)驗(yàn)室(Ames Laboratory)已成功開(kāi)發(fā)出一種近紫外線的全有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)，可用作片上光敏器件。據(jù)悉，這是科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)光可以在400nm左右波長(zhǎng)的不可見(jiàn)光譜末端附近被捕獲和操控。

埃姆斯實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家Joseph Shinar表示：“我們理想的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)可承載整個(gè)光譜儀的小小芯片，可以用來(lái)測(cè)量任何可吸收或發(fā)出光的事物的光譜。這一發(fā)明向該方向邁進(jìn)了一步。”

盡管科學(xué)家對(duì)可見(jiàn)OLED替換傳統(tǒng)LED并廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域有著極大的興趣，但是他們對(duì)紫外線光譜范圍內(nèi)的OLED研究甚少。“這也導(dǎo)致小型、柔性設(shè)備在分析性應(yīng)用領(lǐng)域需求不斷減少，” 埃姆斯實(shí)驗(yàn)室連同愛(ài)荷華州立大學(xué)微電子研究中心的一位科學(xué)家Ruth Shinar解釋道。

她補(bǔ)充說(shuō)道：“這些設(shè)備可用于檢測(cè)食品安全、水質(zhì)量、醫(yī)療診斷和生物傳感等領(lǐng)域。它們具有方便攜帶、價(jià)格優(yōu)惠且易于處理等優(yōu)點(diǎn)。”

此外，研究人員探索了光學(xué)微腔的影響。光學(xué)微腔是由光學(xué)介質(zhì)兩側(cè)的表面反射而形成的結(jié)構(gòu)。微腔的大小改變光的波長(zhǎng)。這些變化特點(diǎn)允許較狹窄發(fā)射光譜的UV OLED調(diào)到特定波長(zhǎng)來(lái)感知并激發(fā)光。當(dāng)創(chuàng)建了這樣的OLED列陣時(shí)，科學(xué)家可以在同一設(shè)備上進(jìn)行多元分析和光激勵(lì)。

在之前埃姆斯實(shí)驗(yàn)室微腔OLED研究的基礎(chǔ)上，研究人員創(chuàng)建了一種可在370~430nm的波長(zhǎng)范圍(深藍(lán)和近紫外)發(fā)光的設(shè)備，拓展了可見(jiàn)光范疇的研究。研究生Eeshita Manna進(jìn)行了這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，埃姆斯實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家Rana Biswas模擬了光譜。在前研究生Emily Hellerich的進(jìn)一步研究中，他們通過(guò)結(jié)合兩種獨(dú)特的光敏聚合物(CBP和PVK)擴(kuò)大研究范圍至470nm。與可見(jiàn)微腔OLED陣列的早期研究相結(jié)合，他們現(xiàn)在的研究可涵蓋 370~640 nm的范圍。