清華大學制成可調色石墨烯L E D 光譜范圍大

清華大學微納電子系教授任天令領導的研究小組最近從兩種不同形式的石墨烯中制作出了新型發(fā)光材料，第一次在基于石墨烯材料的發(fā)光系統(tǒng)中證明，僅用一個LED就可調整出不同顏色的光，幾乎覆蓋整個可見光光譜的所有顏色。

發(fā)光二極管 （LEDs）的發(fā)光顏色和波長均由發(fā)光材料決定，一旦制備完成，兩個屬性就被確定下來。到目前為止，用一個LED來改變燈光顏色的想法很難實現。任天令的研究小組研制的可調色石墨烯LED覆蓋了從450毫微米波長的藍光到750毫微米波長的紅光，但深藍色和紫羅蘭色除外。

實現可調節(jié)顏色LED的關鍵材料是石墨烯，從太陽能電池到半導體，石墨烯作為新興材料都取得了一定的成績，但此前用這種材料制作的LED燈并未實現顏色可調節(jié)，直到此次科研人員將之變?yōu)楝F實。

現有的LED器件在傳統(tǒng)的顯示或照明技術中，通過調整固定的紅、綠、藍3種基色發(fā)光單元的亮度來表示顏色或者合成白光。此次具有突破性的研究成果在獲得顏色保真度的同時，還能顯著地減少顯示器件內的發(fā)光單元數目，從而極大地優(yōu)化電路進而降低功耗。

另外，這種新型LED突破了現有顯示器件的顏色合成方式，有望對顯示屏、照明燈具和通訊技術產生革命性的影響。由于光的顏色會隨特定化學物質而改變，這類器件還可能用于制備特殊的傳感器。論文審稿人評價： “這項工作有望在發(fā)光器件領域拓展新的研究方向” “這項工作令人激動且具有影響力”。

該研究成果在線發(fā)表在 《自然·通訊》上。耶魯大學博士后王肖沐和清華大學微納電子系博士畢業(yè)生田禾是論文的共同第一作者。