石墨烯纳米间隙中原子的电致发光引起人们高度关注

石墨烯纳米间隙中原子的电致发光由于在光电器件中的潜在应用，二维(2D)材料的光发射引起了人们的高度关注。目前大部分工作都集中在直接带隙材料上，例如WS2，尽管这些材料中的带隙通常超过1eV，但很难在小于600nm的波长下产生光发射，在寻找适合有效可见光发射的直接宽带隙材料方面，人们有过很多尝试，但超过1eV的直接带隙已被证明是很困难的。

石墨烯发出的白炽光具有黑体特性，只能在调制石墨烯红外发射的悬浮结构中可见效率基本上很差——低于10-5%。而化学改性的石墨烯，例如氧化石墨烯，甚至可以发射可见光，尽管外量子效率(EQE)非常低。石墨烯纳米间隙类似于金属断裂结，最初被引入用来接入单分子以形成单分子晶体管。这些结内的金属纳米颗粒或粗糙金属表面已被证明是电致发光(EL)。

1、直接带隙和间接带隙是怎么回事?

直接带隙指的是半导体的导带最小值与价带最大值对应k空间中同一位置，价带电子跃迁到导带不需要声子的参与，只需要吸收能量。间接带隙半导体材料导带最小值（导带底）和满带最大值在k空间中不同位置。形成半满能带不只需要吸收能量，还要改变动量。电子在k状态时的动量是（h/2pi）k，k不同，动量就不同，从一个状态到另一个必须改变动量。

这个过程中会有一部分能量以声子的形式浪费掉，从能量利用的角度上来说，直接带隙的半导体对光的利用率更好。ZnO具有直接带隙半导体材料的这种只需要吸收能量的特点，它是这种跃迁类型是由它这种材料本身决定的。样品的直接带隙和间接带隙是轨道理论判断的。扩展资料直接带隙半导体的重要性质：当价带电子往导带跃迁时，电子波矢不变，在能带图上即是竖直地跃迁，这就意味着电子在跃迁过程中，动量可保持不变满足动量守恒定律。

2、为什么半导体发光器件常用直接间隙半导体材料制作

因为直接能隙半导体材料的辐射复合几率很大，而间接带隙半导体则否。因为直接能隙半导体材料中的电子、空穴复合时，没有动量的改变，则不需要第三者参与，故能量都可以发光的形式释放出来发光强度大。但是间接能隙半导体材料中的电子、空穴的复合，有动量的改变，则必须要有第三者（主要是声子）参与，故能量几乎不能以发光的形式释放出来发光强度非常低。

3、发光材料发光波长起决定作用的因素是什么

原子、分子和某些半导体材料，能分别吸收和放出一定波长的光或电磁波。根据固体能带论，半导体中电子的能量状态分为价带和导带，当电子从一个带中能态E1跃迁(转移)到另一带中的能态E2时，就会发出或吸收一定频率(υ)的光。υ与能量差(ΔEE2E1)成正比，即：υΔE/h(Hz)，此式称为玻尔条件。式中h6.626×1034J·s。

4、夜光材料发光原理

品牌型号：HUAWEIP50Pocket系统：HarmonyOS3夜光材料在日光或灯光照射下吸光5~20分钟后，将吸收的光能转化后储存在晶格中，在暗处又可将储存的能量转化为光能而发光，可有效持续发光达到810小时，发光亮度衰减到人的肉眼观察下限的时间更可达70小时以上，化学性质稳定，吸光、蓄光、发光过程可重复进行，产品性能稳定，使用寿命可达20年以上。