近日，來(lái)自德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院和加拿大多倫多大學(xué)（University of Toronto）的科研人員借助硅納米晶體，成功制造出了高效的硅基發(fā)光二極管(SiLEDs)，該二極管不含重金屬，卻能夠發(fā)射出多種顏色的光。

硅（Si）雖然在微電子和光伏產(chǎn)業(yè)占據(jù)著主導(dǎo)地位，但長(zhǎng)期以來(lái)其卻一直被認(rèn)為不適合發(fā)光二極管的制造。然而，這在納米尺度卻并非正確，由成百上千的原子構(gòu)成的微小硅納米晶體能夠產(chǎn)生光線，也具備成為高效光發(fā)射器的巨大潛力。迄今為止，硅基發(fā)光二極管的制造一直局限于紅色的可見(jiàn)光譜范圍和近紅外線，因此制造可發(fā)出彩色光的二極管可謂絕對(duì)新穎。

KIT的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用不同大小的單分散的納米粒子，能夠改變二極管所發(fā)出光的顏色。其可由深紅色光譜區(qū)域調(diào)諧至橘黃色的光譜區(qū)域，外量子效率亦可達(dá)1.1%。值得一提的是，制成的硅基發(fā)光二極管具有令人驚訝的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，這在此前從未實(shí)現(xiàn)過(guò)。操作組件壽命的增長(zhǎng)是因?yàn)橹徊捎昧送怀叽绲募{米粒子，這能有效增強(qiáng)敏感的薄膜元件的穩(wěn)定性，而可導(dǎo)致短路的過(guò)大尺寸粒子則被排除在外。

此外，新型發(fā)光二極管惹人注目的方面亦在于其發(fā)光區(qū)域的同質(zhì)性。研究人員表示，隨著液態(tài)處理的硅基發(fā)光二極管或能以低成本大批量制成，納米粒子“群體”也將進(jìn)入新的領(lǐng)域，相關(guān)潛力將難以估計(jì)，而教科書上有關(guān)半導(dǎo)體元件的描述或許也將被改寫。