Una lámina de grafeno suspendida entre dos electrodos emite luz visible de forma intensa (equivalente a radiación térmica a 2500 °C). Gracias a ello se podrán desarrollar nuevos dispositivos tipo LED ultradelgados. Fabricar este tipo de dispositivos no es fácil a día de hoy, pero en pocos lustros será posible hacerlo a escala industrial. Se espera que su aplicación a dispositivos portátiles ultradelgados es muy prometedora.
El artículo es Young Duck Kim et al., "Bright visible light emission from graphene," Nature Nanotechnology, AOP 15 Jun 2015, doi: 10.1038/nnano.2015.118.
Los materiales bidimensionales, como el grafeno, son candidatos muy prometedores para el desarrollado de dispositivos optoelectrónicos portátiles, ultradelgados y transparentes. No sólo fuentes o emisores de luz, también fotodetectores, moduladores ópticos, o dispositivos plasmónicos. La mayoría de las propuestas considera el uso del grafeno sobre un sustrato (normalmente SiO2), pero en dicho caso el grafeno emite en el infrarrojo medio. La emisión de luz visible se ha resistido a muchas investigaciones.
El nuevo artículo ofrece una solución muy original gracias a suspender el grafeno en el vacío entre dos electrodos. Los electrones en el grafeno se calientan (hasta ∼2800 K) produciendo emisión de radiación térmica de amplio espectro en el visible. La modulación de la señal en los electrodos permite controlar el espectro de la luz emitida. Por supuesto, fabricar estos dispositivos es muy difícil, pero se está avanzando mucho en estas técnicas de fabricación de grafeno suspendido en chips.
La emisión térmica en el grafeno es debido a la interacción fonón-fonón, amplificada por la gran conductividad térmica del grafeno, que permite alcanzar temperaturas de 1800 ± 300 K para campos eléctricos aplicados en los electrodos relativamente bajos (∼0,4 V/µm).
Esta figura ilustra el proceso de fabricación. El artículo incluye información suplementaria en la que se presenta un modelo teórico detallado del funcionamiento del dispositivo. Los interesados en los detalles disfrutarán sin lugar a dudas.
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