二维材料集成光子学:走向工业制造和商业化

学术背景 随着信息时代的到来,集成电路(Integrated Circuits, ICs)成为了推动技术进步的核心力量。然而,传统的集成光子学平台(如硅、氮化硅等)在材料特性上存在诸多限制,例如硅的间接带隙限制了其在激光应用中的使用,而硅在近红外波段的强双光子吸收也限制了其在非线性光学应用中的表现。为了克服这些限制,研究人员开始探索将具有优异光学特性的二维材料(2D Materials)集成到光子芯片上。二维材料,如石墨烯(Graphene)、过渡金属二硫化物(Transition Metal Dichalcogenides, TMDCs)、黑磷(Black Phosphorus, BP)等,展现出超高的载流子迁移率、宽带光学响应、层依赖的可调带隙等特性,为下一代光子集成电路(Photoni...

可持续钙钛矿发光二极管的研究进展

随着全球对能源效率和环境可持续性的关注日益增加,发光二极管(LED)技术已成为照明和显示领域的主流选择。然而,尽管传统LED技术在能效和性能上取得了显著进步,但其制造过程中对稀有材料的依赖以及对环境的影响仍然是一个不可忽视的问题。近年来,钙钛矿发光二极管(PeLEDs)因其轻量化设计、灵活性和宽色域等优势,逐渐成为下一代照明和显示技术的热门候选。然而,尽管PeLEDs在技术上取得了快速进展,其环境和经济影响的全面评估仍然缺乏,这对其未来的商业化至关重要。 本研究旨在从生命周期角度评估18种代表性PeLEDs的环境和经济性能,以确定可持续PeLEDs发展的有效工业技术路径。研究不仅关注技术性能,还深入分析了PeLEDs在整个生命周期中的环境影响,特别是铅(Pb)在PeLEDs中的毒性贡献,并提...