臺灣科學家研制出氧化鋅白光發(fā)光二極管（LED）

臺灣的科學家最近以氧化鋅(ZnO)/藍光有機材料復合薄膜，制作出白光發(fā)光二極管(LED)。他們利用水熱法(hydrothermalmethod)，成功地在藍光有機發(fā)光薄膜上生長無機ZnO納米柱(nanorod)陣列。此技術有別于傳統(tǒng)LED的外延生長制作方式，不僅方法簡單且全程低溫，對于未來發(fā)展白光光源極具吸引力。

一般白光發(fā)光二極管可分為無機及有機兩類。過去無機白光發(fā)光組件的制作需考慮材料晶格匹配的問題，且需要高真空高溫的制程設備，因此制造成本高昂；而有機白光發(fā)光組件在白光材料的開發(fā)上需要昂貴且復雜的化學反應，若是由三層RGB有機材料所組成的白光組件，還需顧慮到各層材料發(fā)光強度及壽命不一致的問題

發(fā)光的納米復合材料

臺灣大學光電所林清富教授與其博士生李俊育，利用低溫的溶液制程技術，將n型無機ZnO納米柱陣列與p型藍光有機材料成功整合成pn型白光發(fā)光二極管，此無機/有機復合薄膜同時具備ZnO高載子遷移率的優(yōu)點，以及有機材料高熒光效率與可大面積制作的好處，沒有不同材料晶格匹配的問題，也不需使用昂貴的真空與高溫設備。

根據林清富教授實驗室的研究，ZnO納米柱在成長過程中會與有機薄膜產生鍵結，并生成Zn(OH)2，此為造成氧化鋅表面發(fā)光的來源，因此當組件被施加偏壓時，電子空穴對很容易在ZnO納米柱表面/有機分子接口之間復合，產生涵蓋大量氧化鋅表面缺陷發(fā)光波長與藍光有機材料發(fā)光波長的光子，因而得到白光。

該團隊利用傅利葉紅外光譜儀(Fourier-TransformInfraredSpectrometer,FTIR)觀察發(fā)現，上述以水熱法制作的ZnO/藍光有機材料復合薄膜的頻譜在氫氧基對應的3410cm-1處有強烈的峰值，證明此復合薄膜確實含有大量的Zn(OH)2。