Ohuita ja pieniä ledejä

14.03.2014

washington-thinnest-led-250-t.jpgJokin aika sitten joukko ranskalaisia tutkimuslaitoksia kertoi kehittäneensä ensimmäinen yhden molekyylin ledin. Se muodostettiin yhdestä polytiofeeni langasta, joka oli tunnelointimikroskoopin kärjen ja kultapinnan välissä.

University of Washington tutkijat ovat puolestaan rakentaneet ohuimman ledin, jota voidaan käyttää valolähteenä käytännön elektroniikassa. Se perustuu kaksiulotteiseen ja joustavaan volframi-diselenide (WSe2) puolijohteeseen.

Valmistettu ledi on vain kolmen atomin paksuinen mutta mekaanisesti riittävän luja ja niiden tuottama valo voidaan nähdä standardeilla mittalaitteilla. Näin pienillä ledeillä voisi olla käyttöä mikrosirujen sisäisessä optisen tiedonsiirron sovelluksissa.

Koska tutkijat käyttivät grafeenin historiasta tunnettua teippimenetelmää arkkien tekoon jatkossa he pyrkivät löytämään tehokkaampia keinoja luoda ohuita ledejä sekä tutkia mitä tapahtuu, kun näitä materiaaleja pinotaan eri tavoin päällekkäin.

mit-two-dimensional-optoelectronics-250-t.jpgMyös ryhmä MIT:n tutkijoita on käyttänyt volframi-diseleniä luodakseen rakenteita, jotka pystyvät hyödyntämään tai emittoimaan valoa. Tämä konsepti voi johtaa ohuisiin, kevyisiin ja joustaviin aurinkokennoihin, ledeihin ja muihin optoelektroniikan laitteisiin.

Tyypillisesti diodit tehdään seostamalla muita atomeja osaksi isäntämateriaalin kiderakennetta. Se on peruuttamaton prosessi, jolla voi tehdä p-tyypin tai n-tyypin puolijohdemateriaalia.

Uudella materiaalilla, p-tyypin tai n-tyypin toiminnot saadaan aikaan tuomalla äärettömän ohut kalvo hyvin lähelle metallielektrodia. Elektrodin jännitettä vaihtamalla positiiviseksi tai negatiiviseksi materiaali vaihtuu helposti ja nopeasti p-tyypistä n-tyyppiin.

Periaatteessa WSe2-materiaali voidaan muokata tuottamaan erilaisia kaistaerojen arvoja, joten pitäisi olla mahdollista tuottaa ledejä, jotka tuottavat mitä tahansa väriä - jotakin, joka on vaikea tehdä perinteisillä materiaaleilla.

Diodien lisäksi ryhmä on tuottanut samoja menetelmiä käyttäen p- ja n-tyypin transistoreita ja muita elektronisia komponentteja. Tällaisella transistorilla voisi olla merkittävä etu nopeudessa ja virrankulutuksessa koska ne ovat niin ohuita.

Aiheesta aiemmin:

Nanomateriaalit tehostavat ledien valontuottoa

08.12.2022Pietsosähköä halliten ja tehostaen
07.12.2022Neljä ulottuvuutta kvanttiviestintään
06.12.2022Akkuelektrodeita kehittäen
05.12.2022Uusi konsepti aurinkokennoille
02.12.2022Monitoimiset metapintojen antennit
01.12.2022Paremmilla transistoreilla vai peräti ilman
30.11.2022Kasvihuonekaasu CO2 akun komponentiksi
29.11.2022Kuitua kvanttiviestinnälle
28.11.2022Älykkäästi reagoivaa materiaalia
25.11.2022Aikalinssi tuottaa ultranopeita pulsseja

Siirry arkistoon »