维也纳理工大学 学分:维也纳理工大学 一种新型的发光二极管已在维也纳发展起来
光是由几层原子厚度的激子复合物的辐射衰变产生的
当粒子在自由空间中结合时，它们通常会产生原子或分子
然而，在固体内部可以产生更多奇异的成键状态
维恩大学的研究人员现在已经成功地利用了这一点:所谓的“多粒子激子复合物”是通过向由钨、硒或硫制成的极薄层材料施加电脉冲而产生的
这些激子簇是由材料中的电子和“空穴”组成的成键态，可以转换成光
其结果是一种创新形式的发光二极管，其中可以高精度地控制所需光的波长
这些发现现已发表在《自然通讯》杂志上
电子和空穴 在半导体材料中，电荷可以通过两种不同的方式传输
一方面，电子可以在材料中从一个原子直接移动到另一个原子，在这种情况下，它们带负电荷
另一方面，如果一个电子在半导体的某个地方丢失了，这个点将带正电，被称为“空穴”
“如果一个电子从邻近的原子上移并填满了这个洞，它又会在原来的位置留下一个洞
这样，空穴可以以类似于电子的方式穿过材料，但方向相反
“在某些情况下，空穴和电子可以相互结合，”教授说
托马斯·穆勒，来自慕尼黑大学电子工程和信息技术学院光子学研究所
“与氢原子中电子围绕带正电荷的原子核运行的方式类似，电子也可以围绕固体中带正电荷的空穴运行
" 甚至更复杂的成键状态也是可能的:所谓的三子、双子或五子，包括三个、四个或五个成键伙伴
“例如，双激子相当于氢分子H2的激子，”托马斯·穆勒解释道
二维层 在大多数固体中，这种结合状态只有在极低的温度下才有可能
然而，所谓的“二维材料”的情况不同，它只由原子薄层组成
图维恩的团队成员还包括马蒂亚斯·保罗(Matthias Paur)和阿戴·莫利纳-门多萨(Aday Molina-Mendoza)，他们创造了一种设计巧妙的三明治结构，在这种结构中，一层薄薄的二硒钨或二硫化钨被锁定在两个氮化硼层之间
在石墨烯电极的帮助下，电荷可以被施加到这个超薄层系统上
“激子在二维层状体系中比在常规固体中具有更高的成键能，因此相当稳定
即使在室温下，由电子和空穴组成的简单成键状态也可以被证明
托马斯·米勒报道说:“在低温下可以探测到大的激子复合物。”
根据系统如何利用短电压脉冲获得电能，可以产生不同的激子复合物
当这些复合物衰变时，它们以光的形式释放能量，这就是新开发的层系统作为发光二极管的工作原理
“我们的发光层系统不仅是研究激子的绝佳机会，也是一个创新的光源，”该研究的主要作者马蒂亚斯·保罗说
“因此，我们现在有了一种发光二极管，它的波长可以受到特别的影响，而且非常容易，只需改变所施加电脉冲的形状
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