法國(guó)研制出世界首個(gè)單分子LED

發(fā)光二極管（LED）如今已大量應(yīng)用于我們的日常生活，LED照明產(chǎn)品在市場(chǎng)上所占份額也在不斷擴(kuò)大。LED的優(yōu)勢(shì)在于體積可壓縮至很小，并產(chǎn)生點(diǎn)狀光源。

最小的LED有多小？近日，法國(guó)斯特拉斯堡材料物理與化學(xué)研究院、巴黎第六大學(xué)和法國(guó)原子能委員會(huì)的研究人員合作開發(fā)出首個(gè)由單個(gè)分子構(gòu)成的LED，成功挑戰(zhàn)了LED最小化的極限。法國(guó)研究人員將一根聚噻吩線的一端固定在掃描隧道顯微鏡的探針上，另一端置于黃金表面。聚噻吩是由氫、碳和硫組成的聚合物分子，是電的良導(dǎo)體，用于制造LED照明產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)電流通過(guò)這根納米線時(shí)，會(huì)產(chǎn)生光線。

這項(xiàng)研究巧妙地揭示了電子和光子在極小范圍內(nèi)的相互作用?？茖W(xué)家觀察到，聚噻吩線的發(fā)光原理與LED相同：LED是一種當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)便可發(fā)光的半導(dǎo)體二極管，具有單向?qū)ㄐ裕粗荒芡粋€(gè)方向?qū)щ姡?。同樣，只有電子從掃描隧道顯示器探針一端流向黃金表面時(shí)，聚噻吩線才會(huì)發(fā)光。而當(dāng)電源極性反轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的光能是微不足道的。

實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)一個(gè)負(fù)電荷（電子）通過(guò)聚噻吩線與一個(gè)正電荷（空穴）結(jié)合，并將其大部分能量傳遞給光子時(shí)，便出現(xiàn)發(fā)光現(xiàn)象。每10萬(wàn)個(gè)電子通過(guò)聚噻吩線，便能發(fā)射出一個(gè)光子。這一突破性的研究成果也給未來(lái)分子計(jì)算機(jī)的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。