• 快讯 日本研究人员开发有望克服OLED显示器蓝光发射瓶颈的新方法

    编译服务:后摩尔
    编译者:shenxiang
    发布时间:2021-01-05
    日本的研究人员利用一种新的发射器分子组合,展示了一种新方法的前景,这种新方法可以克服使用有机发光二极管的显示器面临的一个重大挑战:一种蓝色光源,与红色和绿色光源的优异性能相匹配。 通过拆分两个分子之间的能量转换和发射过程,研究人员实现了能够高效产生纯蓝色发射、在相对较长时间内保持亮度、并且缺少任何昂贵金属原子的装置——到目前为止,这一组特性很难同时获得。 有机电致发光二极管(简称oled)以其鲜艳的色彩和形成薄而灵活的器件的能力而备受赞誉,它使用含碳分子将电转化为光。与LCD技术不同的是,LCD技术利用液晶选择性地阻挡来自覆盖多个像素的过滤背光的发射,OLED显示器的单独的红色、绿色和蓝色发射像素可以单独打开和关闭,产生更深的黑色并降低功耗。 然而,蓝色oled在效率和稳定性方面一直是一个瓶颈。对于性能优异的红色和绿色OLED,有越来越多的选择,但发射高能蓝光的器件更具挑战性,效率、颜色纯度、成本和寿命之间几乎总是存在权衡。 虽然稳定的蓝色发射器基于一种被称为荧光的过程经常用于商业显示器,但它们的最大效率很低。所谓的磷光发射器可以达到100%的理想量子效率,但它们的工作寿命通常较短,需要昂贵的金属,如铱或铂。 作为一种替代方法,日本九州大学OPERA研究人员一直在开发基于热激活延迟荧光(通常缩写为TADF)过程发光的分子,这种分子可以在没有金属原子的情况下获得优异的效率,但通常表现出包含更大范围颜色的发射。 关西大学Takuji Hatakeyama的研究小组最近报告了一种克服纯度问题的有希望的方法,这种方法基于一种高效、纯蓝色TADF发射体的独特分子设计,但是这种分子ν-DABNA在操作下会迅速降解。 OPERA研究人员与Hatakeyama合作发现,通过将ν-DABNA与OPERA开发的另一种TADF分子结合起来,作为一种中间高速能量转换器,寿命可以大大提高,同时仍能获得窄发射。 OPERA研究人员与Hatakeyama合作发现,通过将ν-DABNA与OPERA开发的另一种TADF分子结合起来,作为一种中间高速能量转换器,寿命可以大大提高,同时仍能获得窄发射。 在OLED中,四分之三的电荷结合形成称为三重态的能态,而TADF分子可以将这些不发光的三重态转变成发光的单重态。 然而,ν-DABNA在转换高能三重态方面有点慢,而高能三重态通常在降解中起作用。为了更快地消除危险的三重态,研究加入了一种中间的TADF分子,它可以更快地将三重态转化为单重态。 虽然中间分子能很快地将三重态转变为单重态,但它具有很宽的发射光谱,能产生天蓝色的发射。尽管如此,该介体可以将其高能态的许多单态转移到ν-DABNA以获得快速而纯的蓝光发射。它能吸收的波长和钠的波长非常接近。这种独特的特性使得它能够从宽发射介质接收大部分能量,并且仍然发射出纯蓝色。 利用这种被称为超荧光的双分子方法,研究人员在高亮度下获得了比先前报道的具有类似颜色纯度的高效oled更长的工作寿命。 采用串联结构,基本上将两个设备堆叠在一起,在相同的电流下,发射基本上增加了一倍,在高亮度下,寿命几乎增加了一倍,研究人员估计,在中等强度下,设备可以保持50%的亮度超过10000小时。 论文信息:Stable pure-blue hyperfluorescence organic light-emitting diodes with high-efficiency and narrow emission, Nature Photonics,https://www.nature.com/articles/s41566-020-00745-z
  • 快讯 澳大利亚合成用于宽带光电探测器的超薄二维硫化锡

    编译服务:后摩尔
    编译者:shenxiang
    发布时间:2021-01-04
    据techxplore报道,澳大利亚皇家墨尔本理工学院研究人员利用液态金属锡,大面积合成了一系列单层和多层二维硫化锡(SnS),直径达到毫米级。研究人员以亚纳米级二维硫化锡为原料,利用光刻技术制备出光电探测器件,在深紫外到近红外范围(280~850 nm)内表现出光谱响应特性,光谱响应度达到927A/W,比商用光电探测器高3个数量级。原子级厚度硫化锡载流子迁移率高、吸收系数大,在电子和光电器件领域有广泛的应用潜力。 原文信息: Liquid-metal synthesised ultra-thin SnS layers for high-performance broadband photodetectors, Advanced Materials, http://dx.doi.org/10.1002/adma.202004247
  • 快讯 美国普渡大学使用黑磷以防止黑客对芯片进行破解

    编译服务:后摩尔
    编译者:shenxiang
    发布时间:2021-01-04
    据TechXplore网12月7日消息,美国普渡大学研究人员使用黑磷材料伪装晶体管,以防止黑客对芯片进行逆向工程。一个芯片电路中通常使用数百万个晶体管进行计算,而黑客可通过施加电压的方式判断晶体管的类型(N型或P型),分析电路组件的功能从而复制芯片。普渡大学研究人员使用黑磷材料制造晶体管,并在晶体管中建立密钥。这使得黑客无法通过电压检测的方式判断晶体管的类型。由于黑磷是一种原子级材料,其达到电路隐藏目的所需的晶体管数量较少、占用的空间更少、功耗更低;且黑磷晶体管的能带隙较小,因此可以在室温、低电压下工作。该研究展示了黑磷材料在芯片安全领域的应用潜力。 论文信息: Peng Wu et al, Two-dimensional transistors with reconfigurable polarities for secure circuits, Nature Electronics (2020) https://www.nature.com/articles/s41928-020-00511-7
  • 快讯 美国研究人员开发出基于MXene的可阻挡电磁波和其他辐射的涂层

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    编译者:shenxiang
    发布时间:2021-01-04
    据cnBeta网12月18日消息,德雷克塞尔大学的工程师们开发出了一种叫做MXene的涂层和相关新型织物。新的MXene涂层是一种二维材料,具有导电性,已被证明在阻挡电磁波方面非常有效,并可能阻挡有害辐射,并且可以编织到服装和其他配件中。随着制造商将传感和通信技术融入智能织物中,对能够阻挡电磁波的织物需求正在增加。研究人员认为,署涂有MXene的织物,以屏蔽设备追踪和黑客攻击,同时保护人们免受强烈的微波辐射。 可穿戴设备也可能需要屏蔽智能手机等移动设备经常产生的那种电磁干扰。有了新的涂层,这种类型的屏蔽可以作为衣服的一部分集成在一起。科学家们早就知道MXene可以比其他材料更好地屏蔽电磁干扰,它可以涂布在织物上,并保持其独特的屏蔽能力。 研究人员表示,MXene可以稳定地制成喷雾涂层、墨水或油漆,使其可以应用于纺织品,同时增加最小的重量,不占用额外的空间。研究表明,如果将普通的棉布或麻布浸涂在MXene溶液中,它可以阻挡电磁干扰,效果大于99.9%。 悬浮在溶液中的MXene薄片由于其电荷而自然地粘附在传统棉麻织物的纤维上。研究人员报告说,这种电荷能产生一种彻底而持久的涂层,不需要任何前处理或后处理过程,就能生产出大多数商业化的导电纱线和织物。使用这种工艺涂覆的织物在正常条件下存放两年后,其屏蔽效率只损失了大约10%。
  • 快讯 欧洲工业合作将引领量子计算机创造的重要里程碑

    编译服务:后摩尔
    编译者:shenxiang
    发布时间:2020-12-31
    在寻找能工作的量子计算机方面取得进展的障碍之一是,进入量子计算机并进行实际计算的工作装置,即量子比特,迄今为止都是由大学制造的,而且数量很少。但近年来,一项泛欧洲合作,与法国微电子领袖CEA-leti合作,一直在探索日常晶体管——在我们所有的手机中都有数以十亿计的晶体管——作为量子位使用。法国莱蒂公司制造了装满设备的巨型晶圆,经过测量,哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所的研究人员发现,这些工业化生产的设备适合作为能够移动到第二维度的量子位平台,这是量子计算机工作的重要一步。研究结果现在发表在《自然通讯》上。 二维阵列中的量子点是一个飞跃 这种器件的一个关键特性是量子点的二维阵列。或者更准确地说,是一个由两个量子点组成的晶格。研究证明,可以在每一个量子点上实现单电子控制。这对量子位的发展非常重要,因为制造量子位的可能方法之一就是利用单个电子的自旋。因此,实现控制单个电子并在二维量子点阵列中实现这一目标非常重要。 使用电子自旋已被证明有利于实现量子比特。事实上,它们的“安静”特性使得自旋与嘈杂的环境弱相互作用,这是获得高性能量子位的一个重要要求。 将量子计算机处理器扩展到第二维度已被证明是更有效地实现量子纠错例程的关键。量子纠错将使未来的量子计算机能够在计算过程中对单个量子比特的故障进行容错。 工业规模生产的重要性 NBI量子设备中心助理教授Anasua Chatterjee表示:“最初的想法是制造一个自旋量子比特阵列,深入到单个电子,并能够控制它们并移动它们。从这个意义上说,莱蒂能够提供我们所使用的样品真是太棒了,这反过来又使我们能够获得这个结果。泛欧项目财团获得了大量信贷,欧盟也提供了慷慨的资金,帮助我们慢慢地从单电子的单量子点水平发展到拥有两个电子的水平,现在又发展到二维阵列。二维阵列是一个非常大的目标,因为它开始看起来像是构建量子计算机所必须的东西。因此,莱蒂多年来参与了一系列项目,这些项目都促成了这一结果。” 取得这一成就的功劳来自欧洲各地的许多项目 发展是渐进的。2015年,格勒诺布尔的研究人员成功制造出第一个自旋量子比特,但这是基于空穴,而不是电子。当时,在“空穴区”制造的器件的性能并不是最佳的,而且技术的进步使得现在在NBI的器件可以在单电子区具有二维阵列。研究人员解释说,这一进展有三个方面:“首先,在工业铸造厂生产这些设备是必要的。随着我们开始制造更大的阵列,例如小型量子模拟器,现代工业过程的可扩展性是必不可少的。第二,在制作量子计算机时,你需要一个二维数组,你需要一种将外部世界连接到每个量子位的方法。如果你有一个4位的温度很快上升为5线。但我们已经设法证明,每个电子可以有一个栅极,你可以用同一个栅极进行读取和控制。最后,利用这些工具,我们能够以可控的方式在阵列中移动和交换单个电子,这本身就是一个挑战。” 二维阵列可以控制误差 控制设备中发生的错误本身就是一个章节。我们今天使用的计算机产生大量的错误,但它们是通过所谓的重复代码来纠正的。在传统的计算机中,信息可以是0或1。为了确保计算的结果是正确的,计算机重复计算,如果一个晶体管出错,则通过简单的多数修正。如果在其他晶体管中执行的大多数计算都指向1而不是0,则选择1作为结果。这在量子计算机中是不可能的,因为你不能制作一个量子比特的精确副本,所以量子纠错的工作方式是另一种:最先进的物理量子比特还没有低错误率,但是如果在二维阵列中组合足够多的量子比特,可以说它们可以互相控制。这是现在实现的2D阵列的另一个优点。 从这个里程碑开始的下一步 尼尔斯玻尔研究所的结果表明,现在可以控制单个电子,并在没有磁场的情况下进行实验。所以下一步将是在磁场中寻找自旋-自旋信号。这对于在阵列中的单个量子位之间实现单个和两个量子位门至关重要。理论已经表明,一小部分单量子门和两量子门,称为一整套量子门,就足以实现普遍的量子计算