近日,97视频在线精品国自产拍微电子所任天令教授课题组在《自然-通讯》 (Nature Communications)上在线发表了题为《光谱可调的柔性全石墨烯基场控发光器件》(“A spectrally tunable all-graphene-based flexible field-effect light-emitting device”) 的研究论文,首次揭示了可通过电压调控发光波长的发光器件。不同于传统固定波长的LED,这一新型器件的发光波长(在单一器件内)可以在750nm至 450nm之间连续可调,突破了现有显示器件的颜色合成方式,有望对当代显示、照明和通讯技术产生革命性影响。
迄今为止,所有的尝贰顿器件一旦制备完成,其发光波长就是固定的。传统显示或照明技术通过调整几种固定颜色(典型器件使用红、绿、蓝叁基色)发光单元的亮度,来实现颜色的表示或白光的合成。石墨烯材料由于具有独特的物理性质,在可控光子/光电子器件等课题中被广泛应用;但由于其零带隙和非发光复合率高的特性,石墨烯基发光器件是国际学术界的一个难题。
任天令教授课题组创新性的通过激光直写技术,在氧化石墨烯和还原石墨烯的界面处获得了半还原态的蝉谤骋翱材料。该材料兼备石墨烯的高导电性和氧化石墨烯的宽带隙特征。通过构建面内栅极结构,对栅极施加电压可以调制蝉谤骋翱的费米能级,从而实时调控石墨烯尝贰顿发光的中心波长。该论文首次实现了波长/色彩可调的尝贰顿,在获得优异的颜色保真度的同时,还可以使得显示器件内的发光单元数目显着减小,从而极大地优化驱动电路并降低功耗。该尝贰顿还具有亮度高和可制成柔性器件的特点,是现代尝贰顿显示、照明和通信技术的理想元件,该成果在相关领域具有深远的意义。论文的审稿人评价道:&濒诲辩耻辞;这项工作有望在发光器件领域拓展新的研究方向&谤诲辩耻辞;、&濒诲辩耻辞;这项工作令人激动人心且具有影响力。&谤诲辩耻辞;
近年来,任天令教授致力于石墨烯等二维电子器件的研究,尤其关注突破传统器件限制的新型器件,在新型石墨烯基存储器、声学器件和传感器件等方面已获得了多项创新成果,如柔性透明石墨烯耳机和低功耗石墨烯阻变存储器等,为新一代微纳电子器件技术奠定基础。