Wissenschaftler ließen Graphen leuchten

Zum ersten Mal demonstrierten Wissenschaftler eine funktionierende Lichtquelle auf der Basis von Graphen, die als Filament fungiert. Kleine Graphenpartikel, die an Metallelektroden haften, leuchten, wenn ein elektrischer Strom durch sie fließt. Forscher der Columbia University, der Seoul State University und des Korea Research Institute arbeiteten an dem Projekt mit.

„Wir haben im Wesentlichen die dünnste Glühbirne der Welt entwickelt“, sagt Jame Hawn, Mitautor der Arbeit. "Eine solche Lichtquelle kann in Chips integriert werden und ebnet den Weg für die Herstellung flexibler und transparenter Displays mit atomarer Dicke sowie optischer Kommunikationssysteme."

Eine der Hauptaufgaben bei der Erstellung photonischer Schaltungen für optische Computerist die Schaffung mikroskopischer Lichtquellen. Die Glühlampe konnte nicht in den Mikrochip integriert werden, da für ihr Leuchten normalerweise hohe Temperaturen erforderlich sind, denen die Mikroschaltungen nicht standhalten können.

Glühendes Graphen erreichte nach Messungen des Lichtspektrums eine Temperatur von 2500 Grad. Darüber hinaus war Licht von der Struktur der Atomdicke sogar mit bloßem Auge sichtbar. Die Einzigartigkeit von Graphen ist jedoch, dass mit zunehmender Temperatur seine Wärmeleitfähigkeit abnimmt. Aufgrund dessen kann es zum Glühen erhitzt werden, ohne benachbarte Mikrokomponenten zu beschädigen.

Im Spektrogramm des emittierten Lichts wurden mehrere Peaks beobachtet - dies lag an der Tatsache, dass Graphen transparent war und das zum Substrat emittierte Licht von diesem reflektiert wurde, durch Graphen hindurchging und das in die andere Richtung emittierte Licht störte. Dieser Effekt ermöglicht es uns, das Emissionsspektrum durch Anpassen des Abstands zwischen Graphen und dem Substrat anzupassen.

Einer der Autoren der Arbeit stellte fest, dass sie praktisch dasselbe Material verwenden, mit dem Edison Experimente zur Leuchtkraft begann. Zunächst versuchte er, eine Kohlenstoffelektrode für das Filament zu verwenden. Graphen ist der gleiche Kohlenstoff, nur von atomarer Dicke.

Als nächstes planen die Wissenschaftler die Entwicklung einer Technologie zum Aufbringen einer solchen Graphenlichtquelle auf flexible Substrate - eine Richtung, die zur Schaffung flexibler Displays der neuen Generation führt. Sie werden auch die Möglichkeiten untersuchen, das Leuchten schnell ein- und auszuschalten, um das Potenzial für die Verwendung dieses Effekts als Mittel zur Informationsübertragung zu bewerten.

Source: https://habr.com/ru/post/de380633/