清華任天令調控波長器件研究 或將改變照明屬性

文章來源:恒光電器

發(fā)布時間:2015-07-29

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　　 清華大學新聞網訊 近日，技術資訊，清華大學微電子所任天令教授課題組在《自然－通訊》 （Nature Communications）上在線發(fā)表了題為《光譜可調的柔性全石墨烯基場控發(fā)光器件》（“A spectrally tunable all-graphene-based flexible field-effect light-emitting device”）的研究論文，首次揭示了可通過電壓調控發(fā)光波長的發(fā)光器件。不同于傳統(tǒng)固定波長的LED，這一新型器件的發(fā)光波長（在單一器件內）可以在750nm至450nm之間連續(xù)可調，照明產品，突破了現有顯示器件的顏色合成方式， led商業(yè)照明，有望對當代顯示、照明和通訊技術產生革命性影響。耶魯大學博士后王肖沐和清華大學微納電子系博士畢業(yè)生田禾是文章的共同第一作者，照明資質，清華大學微納電子系任天令教授是論文的通訊作者。

通過柵極電壓調控發(fā)光波長的光譜圖

　　迄今為止，LED照明品牌，所有的LED器件中，行業(yè)資訊，發(fā)光顏色/波長均由發(fā)光材料決定。對于現有的LED而言，節(jié)能與環(huán)保，醫(yī)院led照明，一旦器件制備完成，CE認證，其發(fā)光波長是固定的。傳統(tǒng)顯示或照明技術通過調整幾種固定顏色（典型器件使用紅、綠、藍三基色）發(fā)光單元的亮度，恒光電器,照亮您的生活，來實現顏色的表示或白光的合成。該文章首次報道的波長/色彩可調的LED，在獲得優(yōu)異的顏色保真度的同時，還可以使得顯示器件內的發(fā)光單元數目顯著減小，從而極大地優(yōu)化驅動電路并降低功耗，這項成果在相關領域具有深遠的意義。論文的審稿人評價道，“這項工作有望在發(fā)光器件領域拓展新的研究方向”、“這項工作令人激動人心且具有影響力”。　

通過柵極電壓調控發(fā)光波長的機制圖

　　石墨烯材料，具有獨特的物理性質， led質量， led服裝照明，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，LED筒燈，石墨烯基發(fā)光器件是學術界的一個難題和長期空白領域。任天令教授課題組創(chuàng)新性的通過激光直寫技術，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?zhèn)涫�墨烯的高導電性和氧化石墨烯的寬帶隙特征。通過構建面內柵極結構，對柵極施加電壓可以調制srGO的費米能級，酒店led照明，從而實時調控石墨烯LED發(fā)光的中心波長。該LED還具有亮度高和可制成柔性器件的特點，是現代LED顯示、照明和通信技術的理想元件。

　　近年來，任天令教授致力于石墨烯等二維電子器件的研究，尤其關注突破傳統(tǒng)器件限制的新型器件，為新一代微納電子器件技術奠定基礎，在新型石墨烯基存儲器、聲學器件和傳感器件等方面已獲得了多項創(chuàng)新成果，照明產品，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項目支持。