法国研制出世界首个单分子LED 成功挑战最小化极限

如今，发光二极管(LED)大量应用于日常生活。LED照明产品在市场上所占份额不断扩大，也昭示着其巨大的发展前景。LED的优势在于体积可压缩至很小，并产生点状光源。

最小的LED有多小?近日，法国斯特拉斯堡材料物理与化学研究院、巴黎第六大学和法国原子能委员会的研究人员合作开发出首个由单个分子构成的LED，成功挑战了LED最小化的极限。

国际权威物理学期刊《物理评论快报》不久前刊登了这项研究成果。法国研究人员将一根聚噻吩线的一端固定在扫描隧道显微镜的探针上，另一端置于黄金表面。聚噻吩是由氢、碳和硫组成的聚合物分子，是电的良导体，用于制造LED照明产品。实验显示，当电流通过这根纳米线时，会产生光线。

这项研究巧妙地揭示了电子和光子在极小范围内的相互作用。科学家观察到，聚噻吩线的发光原理与LED相同：LED是一种当有电流通过时便可发光的半导体二极管，具有单向导通性(即只能往一个方向导电)。同样，只有电子从扫描隧道显示器探针一端流向黄金表面时，聚噻吩线才会发光。而当电源极性反转时，产生的光能是微不足道的。

实验表明，当一个负电荷(电子)通过聚噻吩线与一个正电荷(空穴)结合，并将其大部分能量传递给光子时，便出现发光现象。每10万个电子通过聚噻吩线，便能发射出一个光子。这一突破性的研究成果也给未来分子计算机的研发奠定了基础。