氧化鋅白光LED前景光明
- 上線日期：2009/11/16 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
台灣的科學家最近以氧化鋅(ZnO)/藍光有機材料複合薄膜，製作出白光發光二極體(LED)。他們利用水熱法(hydrothermal method)，成功地在藍光有機發光薄膜上成長無機ZnO奈米柱(nanorod)陣列。此技術有別於傳統LED的磊晶製作方式，不僅方法簡單且全程低溫，對於未來發展白光光源極具吸引力。
一般白光發光二極體可分為無機及有機兩類。過去無機白光發光元件的製作需考量材料晶格匹配的問題，且需要高真空高溫的製程設備，因此製造成本高昂；而有機白光發光元件在白光材料的開發上需要昂貴且複雜的化學反應，若是由三層RGB有機材料所組成的白光元件，還需顧慮到各層材料發光強度及壽命不一致的問題。
台灣大學光電所林清富教授與其博士生李俊育，利用低溫的溶液製程技術，將n型無機ZnO奈米柱陣列與p型藍光有機材料成功整合成pn型白光發光二極體，此無機/有機複合薄膜同時具備ZnO高載子遷移率的優點，以及有機材料高螢光效率與可大面積製作的好處，沒有不同材料晶格匹配的問題，也不需使用昂貴的真空與高溫設備。
根據林清富教授實驗室的研究，ZnO奈米柱在成長過程中會與有機薄膜產生鍵結，並生成Zn(OH)2，此為造成氧化鋅表面發光的來源，因此當元件被施加偏壓時，電子電洞對很容易在ZnO奈米柱表面/有機分子介面之間複合，產生涵蓋大量氧化鋅表面缺陷發光波長與藍光有機材料發光波長的光子，因而得到白光。
該團隊利用傅利葉紅外光譜儀(Fourier-Transform Infrared Spectrometer, FTIR)觀察發現，上述以水熱法製作的ZnO/藍光有機材料複合薄膜的頻譜在氫氧基對應的3410 cm-1處有強烈的峰值，證明此複合薄膜確實含有大量的Zn(OH)2。詳見近期的Nanotechnology 20, 425202 (2009)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/40848
譯者:李俊育(台灣大學光電工程學研究所)
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