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氮化鎵結(jié)合石墨烯的LED材料誕生

作者: 時(shí)間:2014-09-30 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 收藏

  目前,許多由有機(jī)材料制造的電子和光電子材料都具備良好的柔韌度,易于改變形狀。與此同時(shí),不易形變的無(wú)機(jī)化合物在制造光學(xué)、電氣和機(jī)械元件方面展現(xiàn)出了強(qiáng)大的性能。但由于技術(shù)原因,二者卻很難優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),功能優(yōu)異的無(wú)機(jī)化合物半導(dǎo)體也因不易塑形的特點(diǎn)而遇到了發(fā)展障礙。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/263510.htm

  幸好,氮化鎵與的結(jié)合,部分實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合這一理想目標(biāo),一種能“變形”的發(fā)光二極管()材料已經(jīng)誕生。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,由韓國(guó)首爾大學(xué)伊圭哲(音譯)教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組將微型的氮化鎵棒植于薄膜表面,制成了一種可彎曲和伸縮的材料,這意味著,可彎曲變形的顯示器等產(chǎn)品或許將廣泛出現(xiàn)在我們的生活之中了。研究成果細(xì)節(jié)刊登在由美國(guó)物理聯(lián)合會(huì)(AIP)出版的《應(yīng)用物理學(xué)快報(bào)·材料》雜志上。

  超薄薄膜的特性使其成為該小組理想的基板材料,它具備優(yōu)異的柔韌性和卓越的機(jī)械強(qiáng)度,甚至能在超過(guò)1000℃高溫的環(huán)境下保持杰出的物理和化學(xué)穩(wěn)定性。穩(wěn)定且不活躍的石墨烯表面提供了少量的成核位置,有利于氮化鎵在石墨烯表面生長(zhǎng)成理想的三維微型棒狀結(jié)構(gòu)。

  “而微觀甚至納米結(jié)構(gòu)下的氮化鎵,由于易于高密度集成并具備杰出的變色發(fā)光能力,得到了材料研究界的廣泛關(guān)注?!币凉缯苎a(bǔ)充道,“當(dāng)它們與石墨烯基板結(jié)合后,就能極好地承受機(jī)械形變,進(jìn)一步提升應(yīng)用價(jià)值?!?/p>

  為了真正用氮化鎵在石墨烯基板上制造出微型LED,研究小組使用了一種于2002年自主發(fā)明的無(wú)催化劑的有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積法(MOCVD)。伊圭哲表示:“這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是要在維持高結(jié)晶度的情況下控制摻雜,使其形成異質(zhì)結(jié)構(gòu)和量子結(jié)構(gòu)并垂直對(duì)齊生長(zhǎng)于底層基板上?!?/p>

  隨后,研究小組將特制而成的氮化鎵LED細(xì)棒植入石墨烯表面進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn),這種能彎曲的LED在通電后具有優(yōu)異且可靠的發(fā)光能力,甚至在1000次彎折測(cè)試后,材料的發(fā)光性能依舊沒(méi)有明顯的退化。也許不久后,可隨意折疊變形的LED屏幕就會(huì)出現(xiàn)在大街小巷,甚至穿戴在我們自己身上。

  這項(xiàng)成果無(wú)疑是一項(xiàng)重大技術(shù)突破,也為下一代電子和光電器件找到了大規(guī)模、低成本工業(yè)化生產(chǎn)的可能手段。而石墨烯薄膜在材料領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,也將會(huì)催生更多強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的卓越材料,拉近我們與新時(shí)代的距離。



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