近紅外塑料發光二極管研究取得新進展
時間:2005-09-07
新華網華盛頓2月25日電（記者毛磊）以色列科學家在新一期美國《科學》雜志上報告說，他們在近紅外塑料發光二極管領域取得了新的進展。塑料發光二極管在光纖通信領域的應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的塑料發光二極管，因為成本低、柔韌性好、易于加工等優點，近年來受到人們關注。目前，可以發出可見光的塑料發光二極管，已經在平板顯示器等產品中得到應用。但光纖通信業所期望的可在近紅外波段工作的塑料發光二極管研究，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。
造成近紅外塑料發光二極管工作效率低的主要原因是，其中的聚合物會產生分子水平上的振動，耗費掉絕大部分的近紅外輻射能量。由希伯來大學等機構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光二極管中，聚合物的作用是提供器件的必要結構，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出。根據設計，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。
以色列科學家們的實驗顯示，用他們的這種方法制造的近紅外塑料發光二極管，在1.3微米的波段上工作效率可以達到2%到3%，在原先基礎上提高了數百倍，已經具有應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，希望能進一步將近紅外塑料發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，這被認為是光纖通信最理想的應用波段。
