2014年4月30日
在用它开发出计算机芯片、闪存设备和摄影传感器之后,EPFL的科学家们再次利用钼(MoS2)的电子潜能,创造出可以发光或吸收它来发电的二极管。
辉钼矿仍有一些惊人之处。EPFL教授Andras Kis和他在纳米尺度电子与结构实验室(LANES)的团队在用它制造了电子芯片、闪存设备和摄影传感器之后,继续对这种有前途的半导体进行研究。在ACS Nano杂志最近发表的研究中,他们已经证明了制造发光二极管和太阳能电池的可能性。
科学家们建造了几个二极管的原型,二极管是一种电压只向一个方向流动的电子元件,由一层辉钼矿叠加在一层硅上组成。在界面上,由MoS2发射的每个电子都与硅上的“空穴”(电子留下的空位)结合。这两种元素失去各自的能量,然后转化成光子。“这种光的产生是由辉钼矿的特殊性质造成的,”Kis解释说。“其他半导体则倾向于将这种能量转化为热量。”
在串联工作
更妙的是,通过倒置装置,光也能发电。原理是一样的:当一个光子到达辉钼矿时,它喷射出一个电子,从而产生一个“空穴”并产生电压。“二极管的工作原理就像太阳能电池,”基斯说。“我们的测试显示,效率超过4%。辉钼矿和硅在这里确实是协同工作的。MoS2在光谱的可见光波段效率更高,而硅则更多地在红外波段工作,因此两者一起工作可以覆盖最大的光谱范围。”
科学家们想要研究制造电致发光二极管和灯泡的可能性。最重要的是,这一发现可以用发光器取代传输数据的铜线,从而减少电子设备(如微处理器)的能量耗散。
作者:莎拉佩兰
资料来源:技术转让办公室
来源:http://actu.epfl.ch/