透明的近红外发光二极管

新加坡国立大学（NUS）的研究人员已经开发出透明的近红外发光二极管（LED），可以集成到智能手表、智能手机和增强型或虚拟现实设备的显示器中。

近红外（NIR）式的隐蔽发光在移动设备中的人脸识别、运动传感和深度传感功能中发挥着越来越重要的作用。然而，这些近红外照明光源通常是不透明的LED芯片，占据了宝贵的空间，并可能导致在其他全区域彩色显示器上出现难看的黑色缺口。

上图所示为一个透明的钙钛矿LED覆盖在一个智能手表显示屏上，当打开时显示出高光学透明度、中性色和明亮的近红外电致发光。

新加坡国立大学化学系和太阳能研究所（SERIS）的Tan Zhi Kuang教授领导的一个研究小组开发了高效的近红外发光二极管，这种发光二极管具有高度透明性，在可见光谱中的平均透过率超过55%。他们的设备采用了一种新型钙钛矿基半导体的超薄层，这种半导体能够发出强烈而高效的光。这种钙钛矿半导体还得益于低成本的加工和多种器件衬底的多功能集成。通过进一步用一种由超薄金属层和导电氧化物组成的新电极取代传统的不透明金属电极，该团队能够实现LED高效发光所需的高光学透明度、低电极电阻和高效电荷注入的最佳平衡。

研究团队的博士生Xie Chenchao说：“我们发现，在透明电极上安装一层薄的铝中间层，大大减少了电极沉积过程中对我们设备的等离子体损伤，并使我们的设备高效运行。”

Tan教授说：“近几年来，近红外技术在可穿戴、移动、游戏和增强现实设备领域取得了重大进展，应用范围从安全到健康跟踪和三维传感。我们相信，我们的透明近红外发光二极管（NIR-LED）概念可以在小型可穿戴设备中开辟一系列令人兴奋的先进功能，而这些功能以前是传统的III-V半导体LED芯片无法实现的。例如，我们也许有一天能够将这项技术应用到智能手表中进行面部识别，或者将其用于高安全性的非接触式支付。”

作为一个概念的证明，这个团队展示了一个透明的LED，它覆盖在智能手表显示屏上，以提供强的近红外发光。

原文来源：https://phys.org/news/2020-08-transparent-near-infrared-light-emitting-diodes.html