超亮高效發光器件有了新突破口 科學家發現新型半導體納米晶體
【化工儀器網 行業百態】隨著人們對節能環保、高效照明和顯示的需求不斷增加，超亮高效發光器件展現出了廣闊的市場前景。特別是在照明、顯示、通訊等領域，超亮高效發光器件被寄予厚望，圍繞該領域展開的技術攻克與新材料研發工作也在持續推進。而就在近日，一項新的研究發現有望成為超亮高效發光器件的重要突破口，推動光電子領域迎來重大進步。
據悉，美國海軍研究實驗室(NRL)和瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH)的科學家團隊發現了一類具有明亮基態激子的新型半導體納米晶體。而這種晶體對于超亮高效發光器件的開發或許能夠起到關鍵性幫助。
在過去很長一段時間里，激光器或發光二極管(LED)的性能都受限于暗激子——納米晶體內能量最低的激子，暗激子的存在減緩了光的發射速率。也正因如此，解決暗激子難題成為了該領域的一個重點研究對象。而美國海軍研究實驗室的研究人員則換了一個角度來思考問題——嘗試尋找激子能級順序顛倒的新材料，讓原本處于最低能量的暗激子“變成”明亮的激子。
為此，研究團隊通過理論建模結果在開源材料數據庫中進行篩選，得到了50個潛在目標，并在進一步計算分析后，得到了28種具有明亮激子的納米材料。而在隨后的驗證中，有至少4種的納米晶體擁有明亮的基態激子，能夠滿足研究團隊設想的“激子能級順序顛倒”的情況。這些材料不僅僅解決了暗激子難題，還可以發出從紅外到紫外的廣譜光，展示出了暗激子的巨大應用潛力。
目前，部分材料正在NRL作為納米科學研究所計劃的一部分進行生長，旨在明確展示實驗室中的明亮激子行為。而這一發現有望激勵廣大納米材料社區投身于明亮激子納米結構的研究，推動該領域的快速發展。此外，相關的研究成果也已經發表在《美國化學學會·納米》雜志，感興趣的讀者可以查閱學習。
相信隨著研究的不斷深入，它能夠從根本上解決現有LED、太陽能電池和光電探測器存在的短板，從而開辟出新的發展模式，為開發超亮、高效的發光設備、激光器和其他技術鋪平了道路，進一步改變我們的生活。
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