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南理工设计的新材料单层砷烯和锑烯对LED中硅的取代将具有更大的应用价值

中采网-no9彩票及技术频道    2015年4月9日  

    虽然市面上能买到的LED灯耗电量仅为白炽灯的6%,使用寿命长达5万小时以上,但较高的售价,使其无法轻易走入寻常百姓家。南京理工大学近日取得的新型二维半导体研究进展,有望制造出新型材料,极大降低LED灯生产成本。相关成果在线发表于国际期刊《德国应用化学》,并被选为期刊封面。

  据该校纳米光电材料研究所所长曾海波介绍,成本低廉的新材料是目前国内外材料学界争相研发的重点。近年来,取材普遍的石墨烯等新材料展现出卓越的性能,非常适用于制造包括LED在内的信息、能源器件。然而,这些新材料也有致命的缺点——金属或半金属属性,而用于生产的材料必须具有半导体属性,如何改变这些材料的属性成了材料学界难以攻克的瓶颈。

  南理工设计的新材料单层砷烯和锑烯,只有一个原子厚,具备半导体属性。这种超薄材料稳定性强、性能优越,应用前景极为广泛。曾海波介绍说,其实制造LED只是这种新材料应用的一个方面,对硅的取代将具有更大的应用价值。

  硅是目前计算机、手机芯片(集成电路)的主要制造材料,然而,随着现代科学技术的进步,集成电路上的晶体管密度越来越大,其密度的增加越来越困难,硅材料即将达到其应用尺寸的极限,而二维新材料则能突破硅的这一限制。例如,谷歌眼镜、智能健康手环等柔性可穿戴设备,目前还依靠硅在制造,而新材料一旦应用,这些可穿戴设备不仅性能会突飞猛进,而且会更加轻薄小巧,价格也会更加亲民

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