柔性显示-石墨烯LED

研究人员已经开发出一种新的基于石墨烯的柔性LED显示原型，它非常薄和明亮，可以用于下一代手机、平板电脑和电视。

    来自曼彻斯特大学和谢菲尔德大学的研究人员开发出了一种新型的半透明的石墨烯LED器件，它可以构成用于下一代手机、平板电脑和电视的柔性屏幕的基础。这种极薄的显示屏是用夹在中间的“异质结构”制成的，只有10-40个原子厚度，并在整个表面发出一层光。

    曼彻斯特大学(University of Manchester)与石墨烯(graphene)合作的历史很长，安德烈·海姆爵士(Sir Andre Geim)和克斯特亚·诺沃塞洛夫爵士(Sir Kostya Novoselov)在2004年通过机械剥离(使用胶带)，首先在大学里分离出单原子厚度的材料。从那以后，研究还扩展到其他有前途的二维材料结构，包括硼氮化硼和二硫化钼。

    这些试验领域的最终成果是由诺沃塞诺夫领导的一个团队建造的新型2D LED半导体，使用的是金属石墨烯、绝缘六边形氮化硼和各种半导体单层材料。正是这种结构使用了在原子水平上设计的led，使得团队能够生产出他们的突破性设备。因此，这项研究表明石墨烯(与其他柔性2D材料相结合)不仅仅局限于简单的电子显示屏，还可以利用它来制造发光装置，不仅非常薄，而且还很灵活。

    Novoselov说:“通过在弹性和透明的底物上制备异质结构，我们证明了它们可以为柔性和半透明的电子器件提供基础。”

    这种内在的弹性和半透明也意味着该设备可以作为当前LCD或传统LED技术的替代品，潜在地提供从普通照明产品到多面图形显示器的所有产品。

    “我们设想新一代的光电器件，从简单的透明照明和激光，到更复杂的应用，从这项工作中分离出来，”曼彻斯特大学皇家工程院研究员弗雷迪·威瑟斯说。

    异质结构(范德瓦尔斯异质结构)是通过加入不同的材料(通常是在层中)和直接在原子层连接的材料制成的。在新装置中使用的异质结构实际上创造了一种电子引力，研究人员已经用它来构造量子阱来控制电子的运动，使电子设备发出光。

    实际上，这些量子阱(电子和“洞”都在“井”层中看到较低的能量)利用它们的特殊性质，将电荷载体(电子和空穴)限制在一个量子能级的薄层中。随着交换过程的产生，能量状态的变化会产生光子，因此也会产生光。

    诺沃塞洛夫说:“显示出的异质结构的功能范围有望进一步扩大，增加可用的2D晶体的数量，并提高它们的电子质量。”