石墨烯柔性電子材料

石墨烯柔性電子材料

石墨烯在六方氮化硼上的莫爾圖案。

曼徹斯特大學研究人員發現,由於石墨烯的獨特性質,半透明的柔性電子器件不再只是科幻小說。

在曼徹斯特大學和謝菲爾德大學的科學雜誌“自然材料”上發表的研究成果表明,可以生產新的2D“設計師材料”,以創建靈活,透明和更高效的電子設備。

石墨烯柔性電子材料

石墨烯/氮化硼異質結構 - Kostya Novoselov博士

由諾貝爾獎獲得者Kostya Novoselov爵士領導的團隊通過創造原子級設計的LED實現了突破。

這項新的研究表明,石墨烯和相關的二維材料可用於為下一代手機,平板電腦和電視創造發光設備,使它們變得極其薄,靈活,耐用,甚至半透明。

石墨烯柔性電子材料

石墨晶體。這種新穎的二維材料是通過將氫原子(紅色)連接到晶體中的每個碳原子(藍色)而從石墨烯(單層碳原子)獲得的。

LED器件由不同的2D晶體組合而成,並從整個表面發出光線。這些新元件非常薄,只有10-40個原子厚度,可以構成第一代半透明智能設備的基礎。

石墨烯柔性電子材料

Rahul R. Nair博士(他從事這項工作)展示了他的研究樣本:1微米厚的氧化石墨烯薄膜。

2004年在曼徹斯特大學首次分離並研究了一個原子厚的石墨烯。它的潛在用途很廣泛,但產品可能在電子領域首先被看到的領域之一。其他二維材料,例如氮化硼和二硫化鉬,已經被發現,開闢了廣闊的研究和應用可能性的新領域。

石墨烯柔性電子材料

基於二維原子晶體的光電應用異質結構。

通過構建異質結構 - 各種二維材料的堆疊層 - 創建定製功能並引入量子阱來控制電子的運動,現在已經實現了基於石墨烯的光電子的新的可能性。

石墨烯柔性電子材料

負責器件生產的曼徹斯特大學皇家工程研究院院士Freddie Withers說:“由於我們的新型LED僅由幾層原子層2D材料組成,因此它們具有靈活性和透明性。我們設想新一代的光電子器件來源於這項工作,從簡單的透明照明和激光器到更復雜的應用。“

解釋LED設備的創造Sir Kostya Novoselov說:“通過在彈性和透明基板上製備異質結構,我們表明它們可以為柔性和半透明電子設備提供基礎。

“隨著可用2D晶體的數量的增加和電子質量的提高,預計顯示的異質結構的功能範圍將進一步增加。”

石墨烯柔性電子材料

研究樣本的放大圖像,其中包含一個原子厚度的石墨烯覆蓋的小孔。人們可以看到肉眼通過它們的光線。

來自謝菲爾德大學的Alexander Tartakovskii教授補充說:“新穎的LED結構非常堅固,並且在幾周的測量過程中性能沒有顯著變化。

“儘管在原材料製造的早期階段,量子效率(注入每個電子的光子)已經可以與有機LED相媲美。”


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