Chế tạo đèn LED mỏng nhất thế giới, dày hơn nguyên tử 3 lần

Nhiều thiết bị điện tử hiện nay, từ những tấm nền TV, smartphone cho tới công nghệ thiết bị đeo được đều sử dụng những bóng LED rất nhỏ (Light Emitting Diodes). Các bóng LED này đều được chế tạo từ những chất bán dẫn có khả năng phát sáng nhờ vào chuyển động của các electron. Theo xu hướng phát triển ngày càng nhỏ hơn và nhanh hơn, nhu cầu cấp bách đặt ra cần phải sử dụng những chất bán dẫn ngày càng mỏng hơn, bền hơn và sử dụng năng lượng hiệu quả hơn.

Xiaodong Xu, giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật vật lý tại Đại học Washington cho biết: "Chúng tôi có thể chế tạo ra những bóng LED mỏng nhất thế giới chỉ dày hơn các nguyên tử 3 lần nhưng vẫn đảm bảo được độ bền. Các bóng LED siêu mỏng và có thể gấp lại được là một thành tựu quan trọng cho công nghệ di động trong tương lai nhằm tích hợp vào trong các thiết bị điện tử".

Giáo sư Xiaodong đã cùng với sinh viên của mình là Jason Ross đồng đứng tên cho công nghệ này trên tạp chí Nature Nanotechnology. Cả 2 đã cùng làm việc để tạo nên thế hệ bóng LED mới tại Đại học Washington với cấu trúc 2 chiều, mỏng hơn từ 10 đến 20 lần so với các bóng LED hiện tại vốn có cấu trúc không gian 3 chiều

Ross cho biết: "Những bóng LED do chúng tôi chế tạo nhỏ hơn tới 10.000 lần so với độ dày của 1 sợi tóc người. Dù vậy, ánh sáng mà chúng phát ra vẫn có thể nhìn thấy bởi những thiết bị đo lường tiêu chuẩn. Đây là một bước tiến lớn của công nghệ nano. Do vẫn được chế tạo từ chất dẫn nhưng với những tính chất hoàn toàn mới, bạn vẫn có thể ứng dụng nó hầu như cho tất cả mọi thứ mà công nghệ bán dẫn silicon trước đây chưa làm được".

Ngoài việc sử dụng tính chất phát sáng, các bóng LED mới còn có triển vọng sử dụng ánh sáng để chạy các vi xử lý kích thước nano thay vì sử dụng điện năng hay chuyển động của các electron. Ross cho biết thêm: "Một giải pháp đầy hứa hẹn khác là thay thế các kết nối cục bộ hiện tại đang sử dụng điện tử bằng kết nối ánh sáng, cáp quang hay laser nano. Điều này cho phép tạo nên những thiết bị có mức tiêu hao năng lượng ít hơn và các thành phần bên trong thiết bị liên kết chặt chẽ với nhau hơn".

Ở giai đoạn tiếp theo của dự án, nhóm nghiên cứu sẽ tìm cách kinh tế và đơn giản hơn để chế tạo ra các bóng LED siêu mỏng này. Đồng thời, nhóm sẽ khảo sát điều gì sẽ xảy ra nếu xếp chồng các tấm bóng LED lên bằng nhiều cách khác nhau. Ngoài ra, một tính chất khác là các bóng LED mới phân cực ánh sáng theo cách khác so với các vật liệu hiện tại. Đây chính là tính chất khá thú vị mà các nhà nghiên cứu sẽ tiếp tục theo đuổi để kiểm soát và tìm các ứng dụng vào lĩnh vực thích hợp.