美國科學(xué)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(shè)備、交通信號燈和室內(nèi)照明燈等。

    利用半導(dǎo)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(jīng)應(yīng)用于交通信號燈等設(shè)備。但它們傾向于發(fā)藍光，要得到白光必須經(jīng)過轉(zhuǎn)換，這便降低了效率。為了解決這個問題，人們將半導(dǎo)體材料制造成微小的納米晶體，這類晶體稱為“量子點”，調(diào)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(xué)家將硒化鎘量子點放置在一種稱為“量子阱”的設(shè)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(chǎn)品高出一倍。有關(guān)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(jié)構(gòu)，中間是很薄的一層半導(dǎo)體膜，外側(cè)是兩個隔離層。用激光朝量子阱閃一下，可以使中間的半導(dǎo)體層里產(chǎn)生電子和帶正電的空穴。通常情況下，電子會與空穴結(jié)合，放出光子�？茖W(xué)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(chǎn)生的電子與空穴結(jié)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(chǎn)生新的電子和空穴，從而令它們結(jié)合并放出光子。