Ученые из лабораторий IBM,
США, и из
университета Твенте,
Нидерланды, обнаружили, что углеродные нанотрубки могут излучать
инфракрасное излучение, сообщает
Nanotechweb. Это обнаружилось при исследовании структуры дефектов нанотрубок.
«Обнаруженная нами электролюминесценция локализована в определенных местах нанотрубок — в области дефектов в регулярной структуре наноматериала, — говорит доктор Фаэдон Авурис (Phaedon Avouris), ученый из IBM. — Электрический ток возбуждает пары электрон-дырка в местах дефектов, что и приводит к излучению».
Как далее поясняет д-р Авурис, процесс излучения на несколько порядков превышает по интенсивности аналогичные процессы в bulk-полупроводниках. Ученые объясняют это более сильным взаимодействием электронов и дырок, вызванным «одномерным» характером структуры нанотрубок.
В первую очередь униполярная люминесценция позволит определять микродефекты наноматериалов, в том числе и нанотрубок.
Для более наглядного подтверждения эффекта фотолюминесценции д-р Авурис и его коллеги создали полевой транзистор на основе нанотрубки. Сток и исток устройства состоит из 20 нм слоев палладия и 0,5 нм слоя титана. Транзистор поместили на подложку из полиметилметакрилата (PMMA), обеспечив, таким образом, диэлектрическую среду для работы устройства.
«Механизм свечения нанотрубок в инфракрасном диапазоне схож с аналогичным в светоизлучающих макроскопических LED-светодиодах, — говорит д-р Авурис. — Только в нашем случае фотоэмиссия более сильная благодаря специфической морфологии нанотрубок. И есть еще одно важное отличие от макро-светодиодов: нанотрубке не нужен допинг другими материалами для формирования фотосистемы. Также нанотрубки излучают свет вдоль всей своей длины, что довольно необычно».
Ученые считают, что нанотрубки, благодаря их отличным оптоэлектрическим свойствам, удастся использовать в дефектоскопии, молекулярной спектроскопии, наноэлектронике,
бытовой видеотехнике, а также в качестве компактных и мощных светодиодов.
Поделиться