近來，臺灣清華大學(xué)的研究者在《ACSNano》上發(fā)表了一篇文章，其中指出研究者使用稀土元素以外的材料制作出了可以發(fā)白光的LED產(chǎn)品。這個(gè)LED以堿金屬鍶為基礎(chǔ)，搭建了金屬有機(jī)框架(MOF)，在MOF的上下分別結(jié)合了石墨烯等材料，構(gòu)成了可以直接發(fā)出白光的LED。
MOF是一種非常有前途的材料，它是由金屬離子和有機(jī)材料配合形成的。在過去的20年中，廣泛應(yīng)用做化學(xué)分離器、藥物輸送、氣體儲存、催化等領(lǐng)域。而在光電領(lǐng)域卻極難見到這個(gè)材料，因?yàn)镸OF一般多孔、導(dǎo)電性差。
在早期的研究過程中，可以發(fā)出白光的MOF基本是由不同種稀土元素復(fù)合在一起。為了解決以上問題，應(yīng)改用導(dǎo)電
性能較好的元素，但同時(shí)這個(gè)元素也要能在激發(fā)下發(fā)射款頻段的光。研究者換用了有機(jī)配體，使用了堿土金屬鍶制備MOF材料。
在MOF表面，加上了透明電極石墨烯，提高了載流子遷移率，也不會(huì)特別影響光學(xué)性能。由于石墨烯優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，新型白光二極管的導(dǎo)熱性能更好。
在MOF材料外圍，研究者還組合了石墨烯、二氧化硅、氧化鋅。使其在電驅(qū)動(dòng)可以發(fā)光。使用MOF材料來制造發(fā)光器件，給了人們一個(gè)全新的思路。
測試結(jié)果表明，作為發(fā)光器件，其光線的顯示范圍非常接近于自然光(圖中綠色點(diǎn))，作為半導(dǎo)體器件，其穩(wěn)定性也較好，在測試的兩個(gè)月期間，幾乎沒有性能下降。
在性能之外，這個(gè)材料的環(huán)保意義更加重要，由于新型LED沒有使用稀有元素，大量減少了稀土元素的使用量，稀土元素越來越少的現(xiàn)在，減少使用稀土元素非常重要。同時(shí)，這也能減少開采稀土元素所造成的環(huán)境污染。
新材料發(fā)射出的光線與自然光非常貼近，不會(huì)有強(qiáng)烈的藍(lán)色光出現(xiàn)。由于不用遮擋其他顏色光，發(fā)光效率得以大大提升。減少了電力的消耗，溫室氣體的排放量也會(huì)降低。
從常見的燈泡到電子設(shè)備中的液晶面板越來越多的設(shè)別開始使用LED作為光源，無論從資源的保護(hù)來講，還是從環(huán)境的保護(hù)來講，全新白光LED技術(shù)的出現(xiàn)都是極好的。