據(jù)外媒報道，美國海軍研究實驗室（NRL）科學(xué)團隊發(fā)現(xiàn)了一種鈍化下一代光學(xué)材料中的缺陷以改善光學(xué)質(zhì)量并使發(fā)光二極管和其他光學(xué)元件小型化的新方法。

該研究的主要作者SaujanSivaram博士稱，從化學(xué)角度來看，我們發(fā)現(xiàn)了一種利用激光和水分子的新型光催化反應(yīng)這讓令人興奮， 從總體的角度來看，這項工作可以將高質(zhì)量光學(xué)活性及原子級薄的材料集成到各種應(yīng)用中，如電子，電催化劑，存儲器和量子計算應(yīng)用。

NRL開發(fā)的這種多功能激光加工技術(shù)，可顯著改善單層二硫化鉬（MoS2）的光學(xué)性質(zhì)，這是一種具有高空間分辨率的直接間隙半導(dǎo)體。他們的工藝使用激光束“書寫”的區(qū)域的材料光學(xué)發(fā)射效率提高了100倍。

據(jù)Sivaram介紹，原子級薄的過渡金屬二硫化物（TMD），如MoS2是柔性器件，由于其高光學(xué)吸收和直接帶隙，因而它將成為太陽能電池和光電傳感器的有前景的組件。這些半導(dǎo)體材料在重量和柔韌性非常高的應(yīng)用中特別有好處的，但它們的光學(xué)特性通常是高度可變和不均勻的，因此改善和控制這些TMD材料的光學(xué)特性以實現(xiàn)可靠的高效器件是至關(guān)重要的。缺陷往往對這些單層半導(dǎo)體發(fā)光的能力有害，這些缺陷起到非輻射陷阱狀態(tài)的作用產(chǎn)生熱而不是光，因此去除或鈍化這些缺陷是邁向高效光電器件的重要一步。

在傳統(tǒng)的LED中，大約90%的器件是散熱器以改善冷卻。減少的缺陷使較小的設(shè)備能夠消耗更少的功率，從而使分布式傳感器和低功率電子設(shè)備的使用壽命更長。

研究人員證明，水分子僅在暴露于能量高于TMD帶隙的激光時才能使MoS2鈍化。結(jié)果是光致發(fā)光增加而沒有光譜偏移。與未顯示出較弱發(fā)射的未處理區(qū)域相比，處理區(qū)域保持強烈的光發(fā)射。這表明激光驅(qū)動環(huán)境氣體分子和MoS2之間的化學(xué)反應(yīng)。

資深科學(xué)家兼首席研究員BerendJonker博士說：“這是一項了不起的成就，這項研究的結(jié)果為使用TMD材料鋪平了道路，這些材料對光電器件的成功至關(guān)重要，并且與國防部的使命相關(guān)?！?/p>