donmigel_62: (кот - учёный)

Создан самый маленький в мире светодиод, имеющий толщину всего в три атома

Структура светодиода


Практически в любой современной электронике, начиная от телевизоров, планшетных компьютеров, смартфонов и заканчивая крошечными носимыми электронными устройствами, используются светодиодные источники света, светодиоды (Light-Emitting Diode, LED). Светодиод является полупроводниковым устройством, которые излучает свет определенной длины волны под воздействием протекающего через него электрического тока. Поскольку в последнее время все более явно прослеживается тенденция к дальнейшей миниатюризации электроники, появляется больший спрос на полупроводниковые приборы меньшего размера, потребляющие меньше энергии, но обладающие характеристиками, сопоставимыми с характеристиками "полноразмерных" приборов. Двигаясь в этом направлении, ученые из Вашингтонского университета разработали сверхминиатюрный светодиод, который является самым маленьким источником света на сегодняшний день и толщина которого составляет всего три атома.


"Нам удалось создать самый маленький светодиод, толщина которого составляет всего три атома. Структура этого светодиода обладает гибкостью, сохраняя при этом высокую механическую прочность. Мы считаем, что нам удалось достигнуть самых минимальных размеров, которые возможно получить с учетом существующего уровня развития технологий. Такие тонкие, гибкие и миниатюрные светодиоды предназначены для использования в гибких компьютерах и других электронных устройствах будущего" - рассказывает Ксиэодонг Ксу (Xiaodong Xu), профессор материаловедения и физики из Вашингтонского университета.

Следует заметить, что самые миниатюрные светодиоды, уже используемые в современной электронике, имеют толщину в 10-20 раз превосходящую толщину светодиодов, разработанных вашингтонскими учеными. "Наши светодиоды в 10 тысяч раз тоньше, чем человеческий волос, но излучаемый ими свет, хоть и не виден человеческим глазом, но может быть зарегистрирован при помощи достаточно обычных светочувствительных датчиков. Это огромный скачек вперед в направлении миниатюризации современной электроники, ведь при помощи миниатюрного светодиода можно сделать все то, что позволяют сделать современные кремниевые "трехмерные" светодиоды".

Миниатюрный светодиод изготовлен из пленок "двухмерного" материала, диселинида вольфрама, который относиться к группе двухмерных полупроводниковых материалов. Пленки диселинида вольфрама были изготовлены учеными при помощи обычной изоляционной ленты и метода, за который Андрею Гейму и Константину Новоселову была присуждена Нобелевская премия по физике 2010 года.

Основной областью применения миниатюрных светодиодов исследователи считают реализацию технологии оптических коммуникаций в пределах одного чипа, которая должна заменить традиционную передачу сигналов в виде электрического тока, распространяющегося по металлическим проводникам. "Крошечный светодиодный источник света является идеальным кандидатом на замену электрического соединения оптическим каналом. Такие оптические каналы будут иметь большую пропускную способность, но расходовать при этом гораздо меньше энергии".

В настоящее время группа ученых работает в направлении повышения эффективности миниатюрных светодиодов, пробуя различные комбинации двухмерных полупроводниковых материалов. Кроме этого параллельно ведется разработка технологии, при помощи которой можно будет изготавливать миниатюрные светодиоды прямо на кристаллах полупроводниковых чипов или наносить их матрицы на тонкопленочные основания.
http://esciencenews.com/articles/2014/03/10/scientists.build.thinnest.possible.leds.be.stronger.more.energy.efficient
donmigel_62: (кот - учёный)

Ученые создали первый светодиод с одной молекулой


Невероятной сложности задача была решена французскими учеными: они разработали первый в мире светодиод с одной молекулой. Устройство сделано из одного политиофенового провода, который помещен между концом сканирующего туннельного микроскопа и золотой поверхностью. Эта экспериментальная изобретательность проливает свет на взаимодействие между электронами и фотонами на мельчайшем масштабе. Более того, она являет собой еще один шаг к созданию компонентов для молекулярного компьютера. Данная работа недавно была опубликована в научном журнале Physical Review Letters.


Светодиоды – это компоненты, которые излучают свет, когда электрический ток проходит через них и пропускает свет только в одном направлении. Светодиоды играют важную роль в повседневной жизни в качестве световых индикаторов. Они также имеют обширную перспективу в области осветительных приборов, прогрессивно захватывая эту рыночную нишу.

Главным преимуществом светодиодов является то, что их можно сделать очень маленького размера, что позволяет получить точечные источники света. Принимая это во внимания, ученые из Страсбургского института физики и химии материалов (Франция) вместе с командой из Парижского института молекулярной химии (Франция) смогли преодолеть одно последнее препятствие в создании ультрамаленьких устройств: они создали первый в мире светодиод с одной молекулой.

Для достижения заданной цели они использовали один провод из политиофена, который является хорошим электрическим проводником. Он сделан из водорода, углерода и самородной серы и был использован для создания более больших светодиодов, которые сейчас представлены на рынке. Политиофеновый провод был прикреплен одним концом к сканирующему туннельному микроскопу, а другим – к поверхности из золота. Ученые зафиксировали излучение света, когда ток проходил через данный нанопровод.

Они наблюдали, что тиофеновый провод ведет себя как светодиод: свет излучался только тогда, тогда электроны проходили по направлению от микроскопа к золотой поверхности. Когда полярность была изменена, излучение света было ничтожно слабым.

Вместе с научной командой Факультета физики твердых тел Парижского института, исследователи продемонстрировали, что

свет излучался, когда отрицательный заряд (электрон) смешивался с положительным зарядом (дыра) в нанопроводе и передавал большую часть энергии протону. На каждые 100 000 электронов, находящихся внутри тиофенового провода, возникал один протон. Длина волны находилась в красном диапазоне.

С фундаментальной точки зрения, данное устройство предоставляет исследователям новое оборудования для изучения феноменов, которые происходят, когда электрический проводник излучает свет и делает это на таком масштабе, где вместо классической физики царствует уже квантовая.

Ученые также смогут подобрать материалы для более мощного светового излучения. Наконец, это работа является первым шагом навстречу создания компонентов молекулярного размера, которые сочетают в себе электронные и оптические свойства. Те же самые компоненты могут быть использованы для создания молекулярного компьютера.
nauka21vek.ru






donmigel_62: (кот - учёный)

Ковры со светодиодами гораздо красивее, чем без них

Ковры – вещь нужная. Но когда дело доходит до их чистки, то тогда вся любовь к коврам пропадает. Нужно доставать пылесос, или вообще выносить ковер во двор и выбивать. И с ними ничего особо не сделаешь, ковры – они и есть ковры. Но две компании хотят изменить это и сделать ковры более полезными, добавив в них светодиоды.
gizmonews-philips-desso-led-carpet.jpg

Компания Philips, создатели светодиодов, которые контролируются от смартфонов, объединилась с Desso, ведущей компанией по производству ковров и прочих напольных покрытий. Ковры остаются на вид прежними. Но под ворсинками скрыты светодиоды, которые могут отображать разные типы цифровых сигналов, или просто украшать интерьер. К примеру, светодиоды могут показывать направление к выходу в случае эвакуации, как на фотографии.




gizmonews-philips-led-carpeting-2.jpg
И благодаря тому, что это светодиоды, информация на ковре может постоянно меняться, а не быть однообразной. А это очень удобно. Эд Хайберс (Ed Huibers), директор отдела маркетинга и продаж компании Philips, уверен, что в современном мире мы постоянно взаимодействуем с различными электронными гаджетами, и такие ковры будут просто дополнять общую картину. Представьте, что теперь и ковры будут светиться. Разве это не круто? Хотя кто-то может быть настроен консервативно, и решить, что ковер должен быть просто ковром. Но это уже дело лично каждого.
http://www.gizmonews.ru/2013/11/21/kovry-so-svetodiodami/

Profile

donmigel_62: (Default)
donmigel_62

March 2014

S M T W T F S
       1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 1819202122
23242526272829
3031     

Syndicate

RSS Atom

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags