近紅外塑料發(fā)光二極管研究取得新進(jìn)展
時間:2005-09-07
新華網(wǎng)華盛頓2月25日電（記者毛磊）以色列科學(xué)家在新一期美國《科學(xué)》雜志上報告說，他們在近紅外塑料發(fā)光二極管領(lǐng)域取得了新的進(jìn)展。塑料發(fā)光二極管在光纖通信領(lǐng)域的應(yīng)用前景因此而變得光明起來。(Science, Volume 295, Number 5559, Issue of 22 Feb 2002, pp. 1506-1508)
以聚合物材料為基礎(chǔ)的塑料發(fā)光二極管，因為成本低、柔韌性好、易于加工等優(yōu)點，近年來受到人們關(guān)注。目前，可以發(fā)出可見光的塑料發(fā)光二極管，已經(jīng)在平板顯示器等產(chǎn)品中得到應(yīng)用。但光纖通信業(yè)所期望的可在近紅外波段工作的塑料發(fā)光二極管研究，卻一直停滯不前，主要問題是工作效率過低，僅僅為0.01%左右。
造成近紅外塑料發(fā)光二極管工作效率低的主要原因是，其中的聚合物會產(chǎn)生分子水平上的振動，耗費掉絕大部分的近紅外輻射能量。由希伯來大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員組成的一個小組，通過在聚合物中添加納米晶體顆粒，找到了克服這一障礙的辦法。
研究人員說，在集成了納米晶體顆粒的塑料發(fā)光二極管中，聚合物的作用是提供器件的必要結(jié)構(gòu)，成為納米晶體顆粒的支架，而近紅外光則由納米晶體顆粒處發(fā)出。根據(jù)設(shè)計，這些納米晶體能夠起到“減震器”的作用，也就是說，它們在發(fā)出近紅外輻射時，不會受到聚合物分子振動的干擾。
以色列科學(xué)家們的實驗顯示，用他們的這種方法制造的近紅外塑料發(fā)光二極管，在1.3微米的波段上工作效率可以達(dá)到2%到3%，在原先基礎(chǔ)上提高了數(shù)百倍，已經(jīng)具有應(yīng)用到光纖通信上的可能性。
目前，研究人員正在試驗不同的納米晶體顆粒與聚合物組合，希望能進(jìn)一步將近紅外塑料發(fā)光二極管的工作效率再提高10倍左右。他們還計劃將其工作波段提高到1.5微米，這被認(rèn)為是光纖通信最理想的應(yīng)用波段。
