Впервые учёные продемонстрировали рабочий источник света на базе графена, выполняющего роль нити накала. Мелкие частички графена, прикреплённые к металлическим электродам, светятся при пропускании через них электрического тока. Над проектом совместно работали исследователи из Колумбийского университета, Сеульского государственного университета и Корейского исследовательского института.
«Мы, по сути, создали тончайшую лампочку в мире,– говорит Джейм Хоун, соавтор работы. – Такой источник света можно интегрировать в чипы, и он проложит дорогу к изготовлению гибких и прозрачных дисплеев атомарной толщины, а также систем оптической связи».
Одной из ключевых задач при создании фотонных контуров для оптических компьютеров является создание микроскопических источников света. Лампу накаливания не удавалось встроить в микрочип, поскольку обычно для её свечения требуются высокие температуры, которые микросхемы не выдерживают.
Раскалённый графен достигал, по измерениям спектра света, температуры в 2500 градусов. При этом свет от структуры атомарной толщины был виден даже невооружённым глазом. Но уникальность графена в том, что с повышением температуры его теплопроводность уменьшается. Благодаря этому, он может раскаляться до свечения, не повреждая соседние микрокомпоненты.
На спектрограмме испускаемого света наблюдалось несколько пиков – это происходило из-за того, что графен прозрачен, и испущенный в сторону подложки свет отражался от неё, проходил через графен и интерферировал с тем светом, который испускался в другую сторону. Этот эффект позволит подстраивать спектр излучения, регулируя расстояние между графеном и подложкой.
Один из авторов работы отметил, что они используют фактически тот же материал, с которого Эдисон начинал опыты по светимости. Изначально он пытался использовать для нити накаливания угольный электрод. Графен — это тот же углерод, только лишь атомарной толщины.
Далее учёные планируют разработать технологию для нанесения подобного графенового источника света на гибкие подложки – направление, ведущее к созданию гибких дисплеев нового поколения. Также они будут изучать возможности быстрого включения и выключения свечения, для оценки потенциала использования этого эффекта как средства передачи информации.
