Az egy-atomnyi vékony fénykibocsátó megnyithatja a kaput a rugalmas és áttetsző kijelzők előtt

A Kalifornia Egyetem mérnökei elkészítettek egy olyan fénykibocsátó eszközt, ami csak pár milliméter széles és kikapcsolt állapotban teljesen fényáteresztő. A fénykibocsátó egy egyrétegű félvezető, ami mindössze három atom vastag.

Az eszköz megnyitja az utat az ablakra és falakra szerelhető áttetsző kijelzők előtt, illetve akár átmeneti tetoválásokként is alkalmazhatóak lehetnek a jövőben – amelyek így akár mozgó képek is lehetnek.

“Az anyag annyira vékony és rugalmas, hogy az eszköz áttetszővé válik és képes alkalmazkodni a hajlított felületekhez is,” mondta Der-Hsien Lien a tanulmány társszerzője.

A berendezést Ali Javey laborjában fejlesztették ki, aki még 2015-ös tanulmányában megmutatta, hogy az egyrétegű félvezetők képesek a fénykibocsátásra – azonban ekkor még fénykibocsátót nem építettek az elmélet igazolására. A mostani tanulmány viszont megoldást jelent az anyag LED technológiával való összeegyeztetése által felvetett alapvető problémákra, ami lehetővé teszi, hogy ezek a berendezések akár emberi haj vastagságúak legyenek. Ez azt is jelenti, hogy amíg a vastagságuk csökkent, a többi dimenziójuk megnőhet anélkül, hogy jelentősen csökkenne a fény intenzitás.

A jelenleg kereskedelmi forgalomban lévő LED kijelzőket olyan félvezetők alkotják, melyekben pozitív és negatív töltést keltenek és a töltések találkozásakor fény jön létre. Tipikusan a két töltés keltéséhez két különböző érintkezési pontot használnak. A technológia továbbfejlesztése által az jelentett kihívást, hogy egy érintkezési ponttal lehessen mindkét töltést kelteni, ami különösen nagy problémát jelent az egyrétegű félvezetők számára, mivel így nagyon kevés anyaggal tudnak csak dolgozni.

Azonban a mérnököknek most sikerült megoldást találni erre a problémára és elkészítettek egy olyan berendezést, ami egyrétegű félvezetőből van és mindössze egy érintkezési pontra van szüksége a működéshez. Azzal, hogy egy rétegnyi félvezetőt helyeznek a szigetelő anyag felszínére és elektródákat helyeznek mind a félvezető mind pedig a szigetelő másik oldalára, a kutatók váltakozó áramot vezethetnek át a szigetelőn. Amikor ez az áram polaritást vált, akkor abban a pillanatban mindkét töltés jelen van és fény keletkezik.

A kutatók ezen felül sikeresen bemutatták a technológia működését 4 különböző egyrétegű anyag felhasználásával, melyek mind más színű fényt bocsátanak ki.

Az eszközt jelenleg csak az elméletük igazolására használják és a tényleges felhasználásig még sok javításra lesz szükség – kiemelten a hatásfok terén mivel jelenleg a forgalomban lévő 25-30%-os hatásfokú LED-ekkel szemben mindössze 1%-os a hatásfoka.

“Rengeteg munka van még hátra és sok kihívást kell még megoldanunk, hogy továbblépjünk a technológiával a praktikus felhasználás irányába,” mondta Javey.

Forrás: nature.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.

Ez a weboldal az Akismet szolgáltatását használja a spam kiszűrésére. Tudjunk meg többet arról, hogyan dolgozzák fel a hozzászólásunk adatait..