電致發光-發射從紅外到紫外的通用器件

2021-03-01 WEST可穿戴電子

由於材料加工的挑戰和能帶對準問題，可用於電致發光器件的發光材料的範圍受到限制。這阻礙了在極端波長下電致發光器件的發展，並阻礙了將電致發光光譜學用作分析技術。

加州大學伯克利分校Ali Javey課題組報導了使用碳納米管陣列作為源觸點的兩端子器件可以激發各種材料的電致發光，而與它們的化學組成無關。通過施加交流電產生柵極電壓產生能帶瞬態彎曲，用於實現跨不同能帶對準的電荷注入。結果表面該器件可以產生長波紅外（0.13 eV）到紫外（3.3 eV）波長的電致發光，具體取決於滴注在納米管陣列頂部的發射材料，並且起始電壓接近發光材料的光帶寬 。最後作者展示了該器件可用於通過電致發光光譜探測液滴中的化學反應，並可用作檢測有機蒸氣的電致發光傳感器。


圖1：電晶體型器件結構和電致發光圖像。

圖2：從長波紅外到紫外波長的電致發光具有不同類型的材料。

圖3：器件帶寬彎曲仿真。

圖4：基於不同發光材料器件的表徵。

圖5：器件的優化：碳納米管密度和柵電介質。

圖6：化學反應的光譜和傳感。

作者通過簡單的器件設計構造出一個從紫外到紅外發光的通用方法。 通過電晶體柵極電壓的作用，可以改變瞬態克服載流子注入障礙並消除對發射極特定要求的彎曲電荷注入層。希望今後作者可以進一步提升發光亮度。


【參考文獻】

https://www.nature.com/articles/s41928-020-0459-z

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