可以產生從紅外到紫外波長的電致發光的設備

電致發光的電致發光(EL)對于許多設計為發光的電子設備的操作至關重要。從理論上講，EL可以在具有各種結構且由不同材料制成的設備中實現。但是，要實現電致發光，這些設備需要具有許多核心特征，以使其能夠支撐特定的發光材料。

迄今為止，這些核心特征限制了可用于構建電致發光器件的材料范圍。最終，這阻止了能夠發射寬波長光的設備的開發。

加州大學伯克利分校(UC Berkeley)的研究人員最近實現了一種電致發光器件，該器件可以發射從紅外到紫外波長的光。這種新設備發表在《自然電子》上發表的一篇論文中，是使用碳納米管(CNT)，大型圓柱形碳基結構制造的，這種結構通常用于制造電子產品。

研究人員在論文中寫道：“我們證明，使用碳納米管陣列作為源觸點的兩端子設備可以激發各種材料的電致發光，而與它們的化學組成無關。”

加州大學伯克利分校的趙穎博和他的同事創建了一種金屬氧化物半導體(MOS)電容器結構，該結構使用CNT作為源觸點。這種結構使載流子電荷可以注入多種發射材料中，并跨越不同的能帶排列。

為了創建這種結構，研究人員使用溶液處理技術在50 nm SiO 2 / p ++ Si襯底上組裝了半導體CNT 。這使得能夠形成可以導電的連續CNT網絡。

與先前提出的用于創建電致發光器件的方法相比，它們的設計能夠使用多種發光材料來實現器件級的EL。實際上，它允許將材料直接沉積在源觸點的頂部，因此不受設備對給定材料的處理能力的限制。這導致在更寬的波長范圍內產生EL。

“該器件可以產生從長波紅外(0.13 eV)到紫外(3.3 eV)波長的EL，具體取決于滴注在納米管陣列頂部的發射材料，并且起始電壓接近發射的光能隙材料”，研究人員在論文中解釋說。

研究人員通過一系列仿真測試了他們設計的結構的性能。他們發現，與大多數以前開發的電致發光器件相比，基于CNT的結構可以在更寬的波長范圍內生產EL。

將來，該最新論文中介紹的設備可用于創建適用于廣泛應用的高級傳感和測量工具。作為研究的一部分，研究人員已經證明了其作為EL光譜學和傳感儀器的潛力，這兩個應用程序可以在他們的下一個研究中進一步探索。

研究人員在論文中寫道：“我們證明，該設備可用于通過EL光譜探測液滴中的化學反應，并可作為用于檢測有機蒸氣的EL傳感器。”