Raziskovalna skupina na Tehnični univerzi na Dunaju (TU Wien) je razvila novo vrsto LED, ki proizvaja svetlobo iz sevalnega razpada eksitonskih kompleksov v izjemno tankih slojih.
Raziskovalci so ustvarili tisto, kar so imenovali »multi-particle exciton complexes«, z uporabo električnih impulzov na zelo tanke plasti materiala iz volframa in selena ali žvepla. Ti ekscitonski grozdi so vezna stanja, sestavljena iz elektronov in "lukenj" v materialu in se lahko pretvorijo v svetlobo. Rezultat je inovativna oblika svetleče diode, v kateri je valovno dolžino želene svetlobe mogoče nadzorovati z visoko natančnostjo. Ugotovitev je bila objavljena v reviji Nature Communications.
(Aday Molina Mendoza, Matthias Paur, Thomas Müller; slika: TU Wien)
Elektroni in luknje
V polprevodniškem materialu se lahko električni naboj prenaša na dva različna načina. Po eni strani se lahko elektroni premikajo naravnost skozi material od atoma do atoma, pri čemer zanje prevzamejo negativen naboj. Po drugi strani pa, če elektronov manjka nekje v polprevodniku, bo ta točka pozitivno nabita in se bo imenovala "luknja". Če se elektron pomakne iz sosednjega atoma in napolni luknjo, potem zapusti luknjo v svojem prejšnjem položaju. Na ta način se lahko luknje gibljejo skozi material na podoben način kot elektroni, vendar v nasprotni smeri.
»V določenih okoliščinah se luknje in elektroni lahko povežejo med seboj,« je dejal prof. Thomas Mueller s Fotoničnega inštituta (Fakulteta za elektrotehniko in informacijsko tehnologijo) pri TU Wien. "Podobno kot elektron kroži okoli pozitivno nabitega atomskega jedra v atomu vodika, lahko elektron kroži okoli pozitivno nabite luknje v trdnem predmetu."
Možna so tudi kompleksna vezna stanja s trioni, biekscitoni ali kvintoni, ki vključujejo tri, štiri ali pet veznih partnerjev. "Na primer, biexciton je ekscitonski ekvivalent molekule vodika H2," je pojasnil Thomas Mueller.
(Slika: TU Wien)
Dvodimenzionalne plasti
V večini trdnih snovi so takšna vezna stanja možna le pri izredno nizkih temperaturah. Vendar pa je situacija drugačna s tako imenovanimi "dvodimenzionalnimi materiali", ki so sestavljeni le iz atomskih tankih plasti. Ekipa na TU Wien, katere člani so bili tudi Matthias Paur in Aday Molina-Mendoza, je ustvarila pametno zasnovano sendvič strukturo, v kateri je tanek sloj volframovega diselenida ali volframovega disulfida med dvema slojema borovega nitrida. Električni naboj se lahko uporabi za ta ultra tanek sloj s pomočjo grafenskih elektrod.
»Eksitoni imajo v dvodimenzionalnih večplastnih sistemih veliko večjo energijo vezave kot pri običajnih trdnih snoveh in so zato bistveno bolj stabilni. Enostavna vezna stanja, sestavljena iz elektronov in lukenj, se lahko prikažejo tudi pri sobni temperaturi. Velike, eksitonske komplekse lahko zaznavamo pri nizkih temperaturah, «je poročal Thomas Mueller. Različne komplekse lahko izdelamo glede na to, kako se sistem napaja z električno energijo s kratkimi napetostnimi impulzi. Ko ti kompleksi propadajo, sproščajo energijo v obliki svetlobe, kar pomeni, da na novo razviti sistem plasti deluje kot svetleča dioda.
»Naš svetlobni sistem ne predstavlja le odlične priložnosti za študij eksitonov, temveč je tudi inovativen vir svetlobe,« pravi Matthias Paur, glavni avtor študije. "Zdaj imamo svetlobno diodo, na katero valovno dolžino lahko posebej vplivamo - in tudi zelo enostavno, preprosto s spreminjanjem oblike uporabljenega električnega impulza."
Člen in slika iz interneta, če katera koli kršitev pls stik z nami izbrisati.
NeoDen zagotavlja popolne smt montažne rešitve, vključno s SMT reflow pečico, valovim spajkalnim strojem, strojem za nabiranje in polaganje, tiskalnikom za spajkalne paste, PCB nakladalnikom, PCB razlagalcem, montažnim čipom, SMT AOI strojem, SMT SPI strojem, SMT X-Ray aparatom SMT oprema montažne linije, proizvodnja PCB oprema smt rezervni deli itd vse vrste SMT stroji, ki jih potrebujete, se obrnite na nas za več informacij:
Hangzhou NeoDen Technology Co, Ltd
Splet: www.neodentech.com
E-naslov: info@neodentech.com