如今，發(fā)光二極管(LED)大量應(yīng)用于日常生活。LED照明產(chǎn)品在市場(chǎng)上所占份額不斷擴(kuò)大，也昭示著其巨大的發(fā)展前景。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(kāi)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。

國(guó)際權(quán)威物理學(xué)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》不久前刊登了這項(xiàng)研究成果。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。科學(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?即只能往一個(gè)方向?qū)щ?。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)。