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修復半導體材料缺陷 發光效能提昇百倍

中央社/ 2015.12.24 00:00
(中央社記者許秩維台北24日電)半導體材料越薄,對電子、光電元件的效能越有影響,台大跨國團隊開發能讓單層二維半導體材料「修復缺陷」的方法,將可提升LED發光效能近百倍。

阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學教授何志浩、台大博士連德軒、美國加州大學柏克萊分校教授、前台大校長李嗣涔等人組成的跨國研究團隊發現,將二維材料浸於有機超強酸中,可讓單層薄膜達到「零缺陷」,大幅提高其發光效率,研究成果刊登在國際期刊「科學(Science)」。

台大跨國研究團隊表示,二維半導體材料具特殊的電子傳導、光學、機械特性,被視為有潛力取代傳統矽材元件,而「MoS2(二硫化鉬)」是最熱門的半導體二維材料之一,但單層的MoS2厚度,比人類DNA鏈的直徑更小,其缺陷也成為應用於電子或光電元件上最大的瓶頸。

研究團隊發現,將二維材料浸於有機超強酸中,可讓單層薄膜達到「零缺陷」,若將MoS2浸在「亞胺」的有機超強酸中,可提高二維材料的量子效率,從不到1%增至近100%,未來可應用在開發透明的LED顯示器、超高效太陽能電池、高靈敏度的光偵測器、與低功耗的奈米級電晶體,讓MoS2有機會取代矽材元件,為電晶體帶來革命性改變。

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