美發(fā)明的新方法讓發(fā)光二極管壽命更長

美國科學家研究出一種刺激微小納米晶體發(fā)光的新方法，該方法可用于制造亮度更高、能耗更低、壽命更長的

顯示設備、交通信號燈和室內照明燈等。

利用半導體材料制造的發(fā)光二極管壽命很長，能耗只有普通燈泡的五分之一，已經應用于交通信號燈等設備。

但它們傾向于發(fā)藍光，要得到白光必須經過轉換，這便降低了效率。為了解決這個問題，人們將半導體材料制

造成微小的納米晶體，這類晶體稱為“量子點”，調整其尺寸就能改變它們發(fā)出的光的顏色。

但是，納米晶體表面需要涂一層有機分子，這會阻礙外來電子刺激量子點發(fā)光。美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學家將硒化鎘量子點放置在一種稱為“量子阱”的設備上，利用量子阱為媒介間接刺激量子點發(fā)光。粗略計算

表明，新方法能使發(fā)光二極管的效率比目前的產品高出一倍。有關成果發(fā)表在最新一期英國《自然》雜志上。

量子阱有著三明治一樣的結構，中間是很薄的一層半導體膜，外側是兩個隔離層。用激光朝量子阱閃一下，可以使中間的半導體層里產生電子和帶正電的空穴。通常情況下，電子會與空穴結合，放出光子。科學家將量子阱的上層制造得特別薄，厚度不足30埃(1 埃為一百億分之一米)，這樣就可迫使中間層產生的電子與空穴結合時，以變化的電場而不是光子的形式釋放能量。電場的作用使鄰近的量子點中產生新的電子和空穴，從而令它們結合并放出光子。