電致發(fā)光的電致發(fā)光(EL)對于許多設(shè)計為發(fā)光的電子設(shè)備的操作至關(guān)重要。從理論上講，EL可以在具有各種結(jié)構(gòu)且由不同材料制成的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。但是，要實(shí)現(xiàn)電致發(fā)光，這些設(shè)備需要具有許多核心特征，以使其能夠支撐特定的發(fā)光材料。

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

加州大學(xué)伯克利分校(UC Berkeley)的研究人員最近實(shí)現(xiàn)了一種電致發(fā)光器件，該器件可以發(fā)射從紅外到紫外波長的光。這種新設(shè)備發(fā)表在《自然電子》上發(fā)表的一篇論文中，是使用碳納米管(CNT)，大型圓柱形碳基結(jié)構(gòu)制造的，這種結(jié)構(gòu)通常用于制造電子產(chǎn)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(diǎn)的兩端子設(shè)備可以激發(fā)各種材料的電致發(fā)光，而與它們的化學(xué)組成無關(guān)。”

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

為了創(chuàng)建這種結(jié)構(gòu)，研究人員使用溶液處理技術(shù)在50 nm SiO 2 / p ++ Si襯底上組裝了半導(dǎo)體CNT 。這使得能夠形成可以導(dǎo)電的連續(xù)CNT網(wǎng)絡(luò)。

與先前提出的用于創(chuàng)建電致發(fā)光器件的方法相比，它們的設(shè)計能夠使用多種發(fā)光材料來實(shí)現(xiàn)器件級的EL。實(shí)際上，它允許將材料直接沉積在源觸點(diǎn)的頂部，因此不受設(shè)備對給定材料的處理能力的限制。這導(dǎo)致在更寬的波長范圍內(nèi)產(chǎn)生EL。

“該器件可以產(chǎn)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(fā)射材料，并且起始電壓接近發(fā)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(shè)計的結(jié)構(gòu)的性能。他們發(fā)現(xiàn)，與大多數(shù)以前開發(fā)的電致發(fā)光器件相比，基于CNT的結(jié)構(gòu)可以在更寬的波長范圍內(nèi)生產(chǎn)EL。

將來，該最新論文中介紹的設(shè)備可用于創(chuàng)建適用于廣泛應(yīng)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(jīng)證明了其作為EL光譜學(xué)和傳感儀器的潛力，這兩個應(yīng)用程序可以在他們的下一個研究中進(jìn)一步探索。

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