Por primera vez, Los investigadores han observado experimentalmente la emisión de luz de las nanocintas de grafeno individuales. Demostraron que las nanocintas de 7 átomos de ancho emiten luz a una intensidad alta que es comparable a los dispositivos emisores de luz brillante hechos de nanotubos de carbono. y que el color se puede sintonizar ajustando el voltaje. Los hallazgos pueden algún día conducir al desarrollo de fuentes de luz brillantes basadas en grafeno.

Los investigadores, dirigido por Deborah Prezzi en el CNR-Nanocience Institute en Modena, Italia, y Guillaume Schull en la Universidad de Estrasburgo en Francia, han publicado un artículo sobre sus observaciones de la primera electroluminiscencia de nanocintas de grafeno individuales en un número reciente de Nano letras .

"Generalmente, Los dispositivos a escala molecular son sistemas fundamentales interesantes, pero son bastante inestables y producen una cantidad limitada de señal, "Schull dijo Phys.org . "En nuestro artículo, Demostramos que las nanocintas de grafeno individuales se pueden utilizar de forma intensa, fuentes de luz estables y controlables. Estos son pasos decisivos hacia las aplicaciones optoelectrónicas del mundo real con sistemas orgánicos a nanoescala ".

Aunque las excelentes propiedades electrónicas del grafeno se han investigado ampliamente, se sabe mucho menos sobre sus propiedades ópticas. Uno de los inconvenientes de usar grafeno como dispositivo emisor de luz es que las láminas de grafeno no tienen una banda prohibida óptica. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que, cuando se corta en tiras delgadas de unos pocos átomos de ancho, el grafeno obtiene una banda prohibida óptica considerable, abriendo la posibilidad de emisión de luz.

Experimentalmente, Ha habido solo unas pocas demostraciones de emisión de luz de nanocintas de grafeno, y estos se han limitado a conjuntos de nanocintas y revelaron solo una emisión de luz débil. Entonces, los resultados del nuevo estudio, que muestran una luz mucho más brillante emitida por nanocintas de grafeno individuales en comparación con los conjuntos, insinuar el emocionante potencial sin explotar de las propiedades ópticas del grafeno.

Como explican los investigadores en el nuevo estudio, utilizaron un método de configuración novedoso en el que una nanocinta de grafeno individual une dos electrodos metálicos, por primera vez formando un circuito electrónico. Usando una punta de microscopio, los investigadores levantaron parcialmente la nanocinta para que descansara en parte sobre el sustrato y en parte suspendida. Esta configuración reduce el acoplamiento entre la nanocinta y los electrodos que, de otro modo, apagarían la emisión de luz.

Las pruebas mostraron que las nanocintas de grafeno individuales exhiben una intensa emisión óptica de hasta 10 millones de fotones por segundo. que es 100 veces más intensa que la emisión medida para los dispositivos optoelectrónicos monomoleculares anteriores, y comparable al medido para dispositivos emisores de luz brillante hechos de nanotubos de carbono.

Además, los investigadores encontraron que el cambio de energía del pico principal cambia en función del voltaje, que proporciona una forma de ajustar el color de la luz. Estas observaciones también ofrecen información sobre los mecanismos subyacentes de la emisión de luz de las nanocintas de grafeno individuales. que los investigadores planean seguir investigando en el futuro.

"Probablemente exploraremos la influencia del ancho de las nanocintas de grafeno en el color de la luz emitida, ya que se espera que el ancho controle el tamaño del espacio, "Schull dijo." El impacto de los defectos también debe ser explorado. Finalmente, uno debería proponer métodos para integrar nuestros dispositivos de nanocintas de grafeno en circuitos más grandes ".

© 2018 Phys.org