Исследовательская группа IBM и университета Дьюка смогла превратить углеродные нанотрубки в источник инфракрасного излучения необычно высокой эффективности.
«Основным моментом нашей работы является открытие механизма электростимуляции эмиссии света единичной молекулой-нанотрубкой, - говорится в работе авторов открытия. – Данный механизм требует всего один тип носителей заряда, например электроны или дырки, эмиссия при этом локализована в небольшой области нанометрового размера. Вследствие малости излучающей области генерируется чрезвычайно яркий свет».
Ученые положили нанотрубки диаметром 2 – 3 нм на подложку методом химического осаждения из паров. При этом они перекрыли зазор кремниевого покрытия на кремниевой подложке. Электрические контакты были созданы методами электронной литографии и последующим осаждение слоя палладия толщиной 3 нм. При разности потенциалов менее –3,1 В в случае тока дырок или более –2,1 В в случае тока электронов нанотрубки излучали в инфракрасной области спектра с длиной волны 1 – 2 мкм из области в промежутке между покоящейся и «висящей» частями нанотрубки.
«В нашем устройстве ток в 3 мкА приводил к излучению 107 фотонов с площади в 1 кв. нм в 1 с, что в 105 раз больше потока фотонов с больших площадей светодиодов», - заявил один из авторов работы Хиа Чен (Jia Chen) из компании IBM.
#gallery#
Ученые отмечают, что возможность излучения в диапазоне 1 – 2 мкм особенно интересна, поскольку именно это излучение используется в оптических системах передачи данных. Более того – длина волны определяется геометрическим параметрами нанотрубок – в частности, их диаметром. Это открывает возможность создания устройств, излучающих в разных областях спектра, в том числе и в видимой его области.
