智能手机、笔记本电脑和照明应用都依赖发光二极管(led)来发光。但这些LED技术发出的光越亮，效率就越低，会以热量而不是光的形式释放更多的能量。
现在，如在“科学”杂志上报道欧洲杯线上买球那由劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)和加州大学伯克利分校的研究人员领导的一个团队已经展示了一种方法，可以在所有亮度水平下实现接近100%的发光效率。
他们的方法专注于以一种有利于改变半导体薄膜电子结构的方式拉伸或压缩薄膜。
该团队仅确定了半导体的电子结构如何在材料内的能量粒子之间的相互作用。欧洲杯猜球平台那些颗粒有时碰欧洲杯猜球平台撞并彼此碰撞，将能量输掉作为热量而不是在该过程中发光。改变材料的电子结构降低了湮灭的可能性，导致能量近乎完美转化为光线，即使在高亮度也是如此。
“发射热总是比发射光容易，尤其是在高亮度的情况下。在我们的工作中，我们已经能够将损失过程减少一百倍。”伯克利实验室资深科学家、加州大学伯克利分校电气工程和计算机科学教授阿里·贾维说。欧洲杯线上买球
LED的性能取决于激子
伯克利团队的发现是使用称为过渡金属二甲基甲胺的一种半导体材料的单个3-原子厚层制造，该半导体材料对受到机械菌株。这些薄材料具有独特的晶欧洲杯足球竞彩体结构，它产生独特的电子和光学性能：当通过通过电流或闪亮的光来激发它们的原子时，产生称为激子的能量粒子。欧洲杯猜球平台
激子可以通过发光或热量来释放它们的能量。激动子元发光而不是热量发光的效率是决定LED的最终性能的重要指标。但实现高性能需要恰恰是正确的条件。
“当激子浓度较低时，我们已经发现了如何实现完美的光发射效率，”Shiekh Zia uddin说，UC Berkeley研究生和联合主导作者在论文中。他和他的同事表明，化学或静电充电单层材料可能导致高效转化，但仅用于低浓度的激子。欧洲杯足球竞彩
然而，对于光学和电子设备通常操作的高激子浓度，太多的激子彼此湮灭。伯克利团队的新工作表明，实现高浓度高性能的诀窍在调整材料的乐队结构时，这是一种控制激子互相互动的电子特性，可以降低激子湮灭的可能性。
“当创造更多兴奋的粒子时，平衡倾向于创造欧洲杯猜球平台更多的热量而不是光线。在我们的工作中，我们首先会理解这种平衡如何由乐队结构控制，”该研究的共同作者、博士后研究员金炯镇说。这一认识促使他们提出用物理张力控制的方式来修改带结构。
应变下的高性能
研究人员首先小心地放置一层薄半导体(二硫化钨，简称WS)2）薄膜在柔性塑料基板上。通过弯曲塑料基材，它们将少量菌株施加到薄膜上。同时，研究人员将激光束与薄膜上不同的强度聚焦，具有更强烈的梁，导致更高的激子浓度 - 电子设备中的高“亮度”设置。
详细的光学显微镜测量允许研究人员观察材料发射的光子的数量作为其从激光器吸收的光子的一部分。他们发现，通过适当的菌株，物质在所有亮度水平上以几乎完善的效率发出光。
为了进一步了解材料在应变下的行为，研究小组进行了分析建模。
他们发现，由于“鞍点” - 区域曲线在一种类似于两个峰之间的方式 - 在单层半导体的频带结构中发现的山水之间的方式，激发子子之间的热输碰碰撞是增强的。
施加机械应变LED将该过程的能量略微变化，从鞍点拉出振动器。结果，降低了颗粒的碰撞倾向，并且在高欧洲杯猜球平台浓度的带电粒子下的效率降低不再是一个问题。
“这些单层半导体材料在光电子领域的应用非常吸引人，因为即使在高亮度水欧洲杯足球竞彩平下，它们也能提供高效率，尽管它们的晶体中存在大量的缺陷。”贾维说。
伯克利实验室团队的未来工作将专注于使用材料制造实际LED设备，以进一步测试该技术在增加亮度下的高效率。
Eran Rabani是伯克利实验室教师和UC Berkeley的化学教授，以及UC Berkeley的博士后博士生Naoki Higashitarumizu，也为工作作出了贡献。
这项研究得到了美国能源部科学办公室的支持。欧洲杯线上买球
来源:https://www.lbl.gov/