Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 20/05/2009 20:54 (GMT+7)

Polariton LED: Polaritonics ra đời

Polariton là một thực thể giống như hạt mà có thể được mô tả bằng việc ánh sáng tương tác với chất bán dẫn và các vật liệu khác. Polariton cũng là một hỗn hợp của hai hợp phần: một cặp điện tử - lỗ trống (gọi là exciton ) và một photon phát ra khi xảy ra sự tái hợp điện tử - lỗ trống. Khi photon được phát ra, nó bị bẫy trong vật liệu và tạo ra các exciton và do đó chu trình này được lặp lại. Sự chuyển đổi năng lượng liên tục giữa photon và các exciton có thể được mô tả bằng các trạng thái polarition.

Và mới đây, Pavlos Savvidis cùng các cộng sự Đại học Crete (Heraklion, Hy Lạp) đã tạo ra các diode từ vật liệu bán dẫn GaAs mà phát ra ánh sáng trực tiếp từ các trạng thái polarition ở nhiệt độ 235 K (thấp hơn nhiệt độ phòng khoảng 60 K) và đây là linh kiện polarition dựa trên GaAs đầu tiên tiên hoạt động ở gần nhiệt độ phòng ( Nature 453 372 ).

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra PLED này bằng kỹ thuật epitaxy chùm phân tử để tạo các giếng lượng tử GaAs. Photon bị bẫy trong các hốc nhỏ (microcavity) được tạo ra giữa hai gương phản xạ cao (gương Bragg). Excition bị bẫy trong giếng lượng tử được đặt giữa hai đầu của hốc để tăng cường liên kết với các photon. Cuối cùng, các tiếp xúc kim loại được tạo ra ở đáy và đỉnh của linh kiện để tiêm dòng điện tử và lỗ trống vào trong.

Theo Savvidis, thành công của nhóm trong việc sử dụng các kỹ thuật chế tạo bán dẫn truyền thống để tạo ra PLED hoạt động ở gần nhiệt độ phòng tạo ra một hi vọng là các polarition có thể được sử dụng rộng rãi trong nhiều linh kiện.

Hình 2. Phổ điện-huỳnh quang của polarition LED ở các nhiệt độ khác nhau với dòng bơm 0,4 mA (Nature 453 372).
Hình 2. Phổ điện-huỳnh quang của polarition LED ở các nhiệt độ khác nhau với dòng bơm 0,4 mA (Nature 453 372).

Các linh kiện polariton tương lai bao gồm laser polarition, LED, bộ khuếch đại, chuyển mạch và các bộ điều biến phân cực …” – Savvidis nói trên physicsworld.com. “ Một đặc tính lý thú riêng của laser polariton ánh sáng đơn sắc kết hợp được tạo ra bởi trạng thái thấp nhất đơn của hệ ở đáy của bẫy polariton ” – Savvidis bổ sung. Ở đây, trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein của các polarition được tạo ra mà không đòi hỏi quá trình đảo mật độ như trong các laser rắn truyền thống do đó ngưỡng phát laser được giảm xuống chỉ còn vài bậc của biên độ. “ Điều này khiến cho các laser có thể hứa hẹn trở thành các loại laser có ngưỡng phát siêu thấp hoặc với nguồn công suất cực nhỏ hay là tạo ra các nguồn sáng phi cổ điển ”.

Nói chung, linh kiện polariton sẽ có công suất tiêu tán thấp và siêu nhanh, Savvidis bổ sung. Chúng cũng có thể được lắp ghép song song vào trong các ma trận của hàng ngàn các linh kiện như thế và sẽ làm giảm một cách đáng kể giá cả cho mỗi linh kiện. Theo nhóm nghiên cứu, không có một lý do cơ bản giải thích cho việc tại sao linh kiện không hoạt động được ở các nhiệt độ thậm chí gần nhiệt độ phòng hơn và mục tiêu tiếp theo của họ là đạt được các linh kiện như thế. Và theo Benoît Deveaud-Plédran (Ecole Polytechnique Fédérale de Laussane, Thụy Sĩ) thì PLED mới này là một bước tiến quan trọng tiến đến việc tạo ra một thế hệ linh kiện polariton điều khiển bằng dòng điện ở nhiệt độ phòng. Có thể xem chi tiết các kết quả này trên Nature 453 372 .

Xem Thêm

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Phát biểu của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tại Hội nghị toàn quốc quán triệt một số nghị quyết, chỉ thị của Bộ Chính trị
Sáng 3/9, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm có bài phát biểu quan trọng chỉ đạo Hội nghị toàn quốc nghiên cứu, học tập, quán triệt và triển khai thực hiện một số nghị quyết, chỉ thị của Bộ Chính trị. Ban biên tập vusta.vn trân trọng giới thiệu toàn văn phát biểu của đồng chí Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm.
GS.VS Châu Văn Minh dâng hương tưởng niệm Chủ tịch Hồ Chí Minh tại Viện 69
Nhân kỷ niệm 81 năm Quốc khánh nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (2/9/1945 - 2/9/2026) và ngày giỗ lần thứ 57 của Chủ tịch Hồ Chí Minh, ngày 2/9, GS.VS Châu Văn Minh, Bí thư Đảng ủy, Chủ tịch VUSTA, Chủ tịch Hội đồng Khoa học cấp Nhà nước về bảo quản, giữ gìn lâu dài, bảo vệ tuyệt đối an toàn thi hài Chủ tịch Hồ Chí Minh cùng đoàn công tác đã dâng hương tưởng niệm Chủ tịch Hồ Chí Minh.
Đại hội đại biểu toàn quốc Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031
Sáng 28/8, Đại hội đại biểu toàn quốc Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam lần thứ IX, nhiệm kỳ 2026-2031 đã diễn ra phiên trọng thể tại Trung tâm Hội nghị Quốc gia, Hà Nội. Đồng chí Bùi Thị Minh Hoài - Ủy viên Bộ Chính trị, Bí thư Trung ương Đảng, Bí thư Đảng ủy MTTQ, các đoàn thể Trung ương, Chủ tịch Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam dự và phát biểu chỉ đạo Đại hội.