中國粉體網(wǎng)訊 通過對光電子納米材料上的研究,,海德堡大學和圣·安德魯斯大學(蘇格蘭)的科學家首次成功地在半導(dǎo)體碳納米管上證明了光與物質(zhì)的強相互作用,。這種強烈的光與物質(zhì)之間的耦合是實現(xiàn)新光源的重要一步,例如基于有機半導(dǎo)體的電泵浦激光器,。除了其他一些應(yīng)用之外,,他們在電信應(yīng)用中也很重要。這些結(jié)果是海德堡大學教授Jana Zaumseil博士和圣·安德魯斯大學教授Malte Gather博士合作的產(chǎn)物,,并已發(fā)表在《自然通訊》上,。
基于碳的有機半導(dǎo)體是傳統(tǒng)無機半導(dǎo)體材料例如硅的一種性價比更高和更節(jié)能的替代品。有這些材料構(gòu)成的發(fā)光二極管已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智能手機的顯示屏上了,。更進一步的應(yīng)用于照明技術(shù),、數(shù)據(jù)傳輸和光伏應(yīng)用的設(shè)備目前還處于原型階段。然而,,到目前為止,,還不能用有機材料制成一種重要的光電子器件——電泵浦激光器。主要的原因是,,有機半導(dǎo)體只有有限的電荷傳輸能力,。
Zaumseil教授解釋說,過去幾年的研究已經(jīng)越來越注重類似激光的基于光與物質(zhì)耦合的有機半導(dǎo)體發(fā)光,。如果能夠使光子(光)和激子(物質(zhì))充分相互作用,,那么它們之間的耦合是如此強烈以致于它們產(chǎn)生出所謂的激子極化激元。這些也是可以發(fā)光的準粒子,。在特定條件下,,這種發(fā)光能夠呈現(xiàn)出激光的特性。根據(jù)海德堡大學物理化學研究所光電研究組的納米材料負責人Jana Zaumseil所說,,在結(jié)合足夠快的電荷輸送的基礎(chǔ)上,,激子極化激元可以使我們接近于實現(xiàn)電泵浦的碳基激光器。
由于Zaumseil教授和Gather教授之間的合作,,才使得這第一次演示在半導(dǎo)體碳納米管中激子極化激元的形成成為可能,。與其他有機半導(dǎo)體不同,這些微小的,,管形的碳結(jié)構(gòu)能夠非常好地傳輸正電荷和負電荷,。該研究的第一作者,博士生Arko Graf解釋說,,激子極化激元也顯示了非凡的光學性質(zhì),。
海德堡和圣安德魯斯的科學家們認為他們的研究成果是向?qū)崿F(xiàn)有機半導(dǎo)體基電泵浦激光器邁出的重要一步。Zaumseil教授強調(diào)說:“除了有可能產(chǎn)生激光之外,激子極化激元已經(jīng)使我們能夠在很寬的近紅外范圍內(nèi)改變碳納米管發(fā)射的光波長,�,!�