超薄发光二极管软片问世

2010-10-22 10:32 来源: 中国科学院
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  据美国物理学家组织网10月19日报道,美国伊利诺斯大学香槟分校和一个国际联合研究小组的研究人员日前开发出了一种超薄发光二极管(LED)软片,可用于医疗、传感器制造等多个领域。相关研究10月17日发表在《自然·材料》杂志网站上。

  据称,这种新型发光二极管呈网格状,100微米见方,厚度只有2.5微米,远远小于目前市场化的任何发光二极管阵列。研究人员称其具有良好的防水性能和生物相容性,因此在医学等领域都有着广泛的应用前景,可用于制作多种材料和设备,如可植入皮下的诊断仪器、发光的外科手术手套、缝合线以及智能送药系统等。

  目前现有LED的制造技术主要是通过将一个半导体晶片封装在环氧树脂中来实现的。负责该项研究的美国伊利诺斯大学香槟分校材料与工程学教授约翰·罗杰斯说,这个过程中使用的设备“大且笨重”,根本无法制作出可弯曲的网状LED。

  为了攻克这一难关,研究人员开发出了一种新型“LED印制”工艺:先通过类似于计算机芯片的制作技术,将半导体晶片印制在一块玻璃基板上,而后再将其转移到预先准备好的基片上进行后续制作。这种超薄发光二极管在基片的兼容性上极为灵活,包括铝箔、橡胶在内的多种材料均可适用。

  此外,研究人员还用这种新技术制成了一种被称为“图像探测仪”的感光传感器,它能够对光线在物体间的反射作出反应。研究人员称,结合微型传感器和LED,这种技术将有助于机器人的研发。

  罗杰斯说,一个现有的例子就是家用扫地机器人,这种机器人正是凭借安装在其中的感光传感器来躲避墙壁、楼梯、家具以及其他物体的,因此,即使把它放到桌子上面它也不会掉下来。而如果用新技术制作一个以光学为基础的近距离传感器,并将其按弧度包裹在机器人表面,那么其对位置和距离的感应能力将更为强大,精确度也会更高,这是传统硬质LED所无法比拟的。