| （中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）7月16日，清華大學(xué)微電子所任天令教授課題組在《自然－通訊》 （Nature Communications）上在線(xiàn)發(fā)表了題為《光譜可調的柔性全石墨烯基場(chǎng)控發(fā)光器件》（“A spectrally tunable all-graphene-based flexible field-effect light-emitting device”）的研究論文，首次揭示了可通過(guò)電壓調控發(fā)光波長(cháng)的發(fā)光器件。不同于傳統固定波長(cháng)的LED，這一新型器件的發(fā)光波長(cháng)（在單一器件內）可以在750nm至450nm之間連續可調，突破了現有顯示器件的顏色合成方式，有望對當代顯示、照明和通訊技術(shù)產(chǎn)生革命性影響。耶魯大學(xué)博士后王肖沐和清華大學(xué)微納電子系博士畢業(yè)生田禾是文章的共同第一作者，清華大學(xué)微納電子系任天令教授是論文的通訊作者。
迄今為止，所有的LED器件中，發(fā)光顏色/波長(cháng)均由發(fā)光材料決定。對于現有的LED而言，一旦器件制備完成，其發(fā)光波長(cháng)是固定的。傳統顯示或照明技術(shù)通過(guò)調整幾種固定顏色（典型器件使用紅、綠、藍三基色）發(fā)光單元的亮度，來(lái)實(shí)現顏色的表示或白光的合成。該文章首次報道的波長(cháng)/色彩可調的LED，在獲得優(yōu)異的顏色保真度的同時(shí)，還可以使得顯示器件內的發(fā)光單元數目顯著(zhù)減小，從而極大地優(yōu)化驅動(dòng)電路并降低功耗，這項成果在相關(guān)領(lǐng)域具有深遠的意義。論文的審稿人評價(jià)道，“這項工作有望在發(fā)光器件領(lǐng)域拓展新的研究方向”、“這項工作令人激動(dòng)人心且具有影響力”。
石墨烯材料，具有獨特的物理性質(zhì)，在可控光子/光電子器件等課題中被廣泛應用。但由于其零帶隙和非發(fā)光復合率高的特性，石墨烯基發(fā)光器件是學(xué)術(shù)界的一個(gè)難題和長(cháng)期空白領(lǐng)域。任天令教授課題組創(chuàng )新性的通過(guò)激光直寫(xiě)技術(shù)，在氧化石墨烯和還原石墨烯的界面處獲得了半還原態(tài)的srGO材料。該材料兼備石墨烯的高導電性和氧化石墨烯的寬帶隙特征。通過(guò)構建面內柵極結構，對柵極施加電壓可以調制srGO的費米能級，從而實(shí)時(shí)調控石墨烯LED發(fā)光的中心波長(cháng)。該LED還具有亮度高和可制成柔性器件的特點(diǎn)，是現代LED顯示、照明和通信技術(shù)的理想元件。
近年來(lái)，任天令教授致力于石墨烯等二維電子器件的研究，尤其關(guān)注突破傳統器件限制的新型器件，為新一代微納電子器件技術(shù)奠定基礎，在新型石墨烯基存儲器、聲學(xué)器件和傳感器件等方面已獲得了多項創(chuàng )新成果，如柔性透明石墨烯耳機和低功耗石墨烯阻變存儲器。該研究成果得到了國家自然基金重點(diǎn)項目支持。
?歡迎進(jìn)入【粉體論壇】
|
