英破解塑料激光二管制造難題

英國帝國理工學院科學家在近期《自然•材料》雜志上發(fā)表文章稱，他們通過對一種被稱為PFO的塑料材質的分子結構進行改進，終解決了塑料激光二管的制造難題。這意味著以塑料半導體作為材質的激光二管有望很快應用于CD播放器等電子產品中。

　目前在各類電子產品中被廣泛應用的激光二管都是由無機半導體材料制成的，如砷化鎵、氮化鎵及其相關合金等。電流的正負電荷在激光二管的材料內部相結合產生出激光發(fā)生需要的初始光，之后，初始光被驅動多次來回穿梭于半導體材料，并且每穿過一次光強都會增加，那么一段時間以后，一束發(fā)散性小、強度高、定向性好的激光束就產生了。

　在過去的20年里，盡管在有機分子半導體領域里也取得了很多的成就，例如一系列特別塑料的產生以及很多基于該類塑料的重要設備都得到了成功的應用，其中包括發(fā)光二管、場效應晶體管以及光敏二管等。然而，塑料激光二管卻在近十幾年里沒有取得任何的突破。直到現(xiàn)在，人們仍然普遍認為塑料半導體激光二管幾乎不可能生產出來，主要因為這一領域有一個重大阻礙：一種既可以維持足夠大電流又可以提供有效初始光的塑料材質至今沒有被發(fā)現(xiàn)或發(fā)明。

　現(xiàn)在，帝國理工學院的科學家們找到了符合要求的材料。他們對日本住友化學公司合成的、與藍光塑料PFO密切關聯(lián)的塑料進行了研究，通過輕微改變該塑料的化學結構生產出一種材料，可以比原材料多傳遞200倍的電荷卻不會損耗它的發(fā)光效能，同時也提高了激光的產生能力。

　該研究小組帶頭人，帝國理工學院物理系多納爾•布拉德利教授說：“這是一次真正的突破。此前的研究大多是為電子設備和光電子設備設計聚合物，只涉及到加強材料的一種特質。然而，結果并不理想，因為當人們嘗試去提高塑料半導體的發(fā)光性能時，導電性能會受到損害，而提高導電性能就會影響其發(fā)光性能。”

　研究小組成員保羅•斯塔夫里諾補充說，對PFO結構的修改則使研究人員成功地協(xié)調了這兩個先前水火不容的特性，這意味著塑料發(fā)光二管將成為現(xiàn)實。

　塑料激光二管的并不僅僅在于它的生產成本低廉以及其易整合的特性，它將比目前的激光二管擁有更多優(yōu)點。目前可用的激光二管不能涵蓋所有的可見光譜，這限制了顯示器和分光鏡的應用，而應用于波導和光學纖維的標準塑料則可以覆蓋全部波長。這種塑料激光二管也能夠產生從近紫外到近紅外的更廣泛的波長。

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