市面上能買到的LED燈,雖然耗電量僅為白熾燈的6%,使用壽命長達(dá)5萬小時(shí)以上,但動(dòng)輒數(shù)十倍的售價(jià),使LED燈無法走入百姓家。南京理工大學(xué)昨天傳出消息,該校取得新型二維半導(dǎo)體研究進(jìn)展,有望制造出新型材料,大大降低LED燈生產(chǎn)成本,該研究成果已經(jīng)在線發(fā)表在化學(xué)與材料等學(xué)科頂尖期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》上,并被Nature、NanoWerk等學(xué)術(shù)媒體選為“熱點(diǎn)文章”。
據(jù)介紹,LED基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料芯片,目前用于生產(chǎn)制作的主要材料是氮化鎵。這種需要真空高溫制備的半導(dǎo)體材料,價(jià)格高昂。
南理工納米光電材料研究所曾海波所長介紹,取材普遍、成本低廉的石墨烯等新材料非常適合用于制造包括LED在內(nèi)的信息、能源器件。然而,這些材料的金屬、半金屬屬性成了其致命缺點(diǎn),不符合LED材料必須具備的半導(dǎo)體屬性。如何改變這些材料的屬性成了材料學(xué)界難以攻克的瓶頸。
南理工設(shè)計(jì)的二維新材料單層砷烯(Arsenene)和銻烯(Antimonene),只有一個(gè)原子厚,恰好具備了半導(dǎo)體屬性,且穩(wěn)定性強(qiáng)、性能優(yōu)越。
“制造LED只是這種新材料應(yīng)用的一個(gè)方面,”曾海波介紹,該材料還可以取代硅,應(yīng)用到計(jì)算機(jī)、手機(jī)芯片的制造上,“一旦應(yīng)用,谷歌眼鏡、智能健康手環(huán)等可穿戴電子設(shè)備不僅性能會(huì)突飛猛進(jìn),而且會(huì)更加輕薄小巧,價(jià)格也會(huì)更加親民?!?/p>