次世代光二极管，钨还能搞事？

可折叠的手机？可贴在墙上的LED显示器？或者更清晰及更微小的数码相机？不久的将来，这些东西或许将很快商业化实现。近日，韩国科学研究人员成功地合成了具有半导体和金属特性的新型纳米材料，该材料被预期有助于下一代非常薄的半导体元件开发。

据韩国新闻报道，韩国科学技术研究院的一个光电材料研究团队将二晒化钨纳米膜与一维氧化锌纳米线双重结合，研发出能感知从紫外线到近红外线的下一代光二极管元件，这种元件具有纳米线半导体的双核结构。

光二极管元件是影响手机摄像头、数码相机像素的重要部分，在摄像头中使用的图像传感器可通过光二极管元件感知光线后转换成电子信号，然后通过芯片对信号进行处理。低维纳米半导体材料是未来半导体材料的主要发展方向。

研究人员使用的二维材料二硒化钨（WSe₂）是一种p型半导体材料，它具有出色的光响应特性和出色的空穴转移，已被广泛用于柔软显示屏、传感器或其它柔软电子元件的制造和研究。一维氧化锌(ZnO)纳米线是未来最有前途的一维纳米半导体材料之一，它也是具有高电子迁移率至n型半导体材料，高性能的电子设备的应用材料。研究人员开发出了光电二极管元件，是以形成双结构的一维氧化锌纳米线和二维二硒化钨纳米膜共混物，并通过气相沉积法制备新型的光二极管元件，将其运用到图像传感器像素中。

这种材料可被用于制造非常薄的感光元件，例如可折叠手机的摄像头。在新材料的测试过程中，研究人员发现，相机中的图像传感器能非常灵敏地检测来自光电二极管装置的可见光并将其转换为电信号，并通过驱动电路芯片处理该信号。研究人员认为：“一维纳米半导体材料是下一个半导体时代的主要候选者，而二维半导体材料可以形成单层或多层纳米片，就像过渡金属二硫属化物，这个家族的主要成员有二硫化钨，二硒化钨，二硫化钼，二硒化钼等，它们都是非常值得研究的二维材料，可以实现有趣的物理和化学性质。”将一维和二维通过技术，可以形成一个无缺陷的表面易通过硬维混合的实施，最终实现一个双键结构的新型半导体材料。这种材料可以应用于各种电子设备和光学设备。

研究人员还成功地将混合光电二极管设备用作图像传感器像素，用以对流行的韩国儿童动画“ Pororo”的人物图像进行成像，效果超过了预期，他们期望这项研究成果能为下一代图像传感器设备的商业化做出贡献。该研究成果在国际学术期刊《Advanced Functional Materials》上刊登。（中钨在线：伟平）

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