Forskere udvikler verdens mindste lysdiode

Det er lykkedes forskere fra universitet i Strasbourg at udvikle en lysdiode baseret på ét enkelt molekyle. Dioden er en ultratynd ledning bestående af en enkelt kæde af polythiophen-molekyler – et materiale, der allerede bruges i større kommercielle dioder i dag.

Ved at forbinde den ene ende af ledningen til et Skanning Tunnel-mikroskop og den anden til en guldoverflade kunne forskerne måle udsendelse af lys fra ledningen, når elektroner blev sendt fra mikroskopet mod guldoverfladen.

Da forskerne sendte elektroner i den anden retning udsendte ledningen ikke lys, og afslørede dermed, at ledningen kunne betegnes som en diode. For hver 100.000 elektron, der passerede igennem ledningen udsendte dioden én foton, og lysets bølgelængde blev målt til at være i det røde område.

Polythiophen er en sammensætning af hydrogen, kulstof og svovl. Det har halvleder-egenskaber, hvilket gør det idéelt at anvende i dioder, og det bruges da også allerede i dag i lysdioder i en langt større skala.

Ensretningen af strøm er det, der karakteriserer dioder og i dag anvendes meget små dioder eksempelvis i nyere fladskærmstv, hvor de bruges til baggrundsbelysningen af LCD-skærme. Det giver skærmen en bedre kontrast og mindre energiforbrug end tidligere belysningsteknologier.

Med den nye teknologi vil det være muligt at rykke dioderne helt frem, så en skærm vil kunne bestå af mange enkelte lysdioder, men selvom en skærmopløsning med pixels på størrelse med molekyler kunne være en spændende tanke, er det ikke målet med lysdioden.

Den forsvindende lille diode kan nemlig hjælpe forskere til at forstå sammenhængen mellem elektriske ledere og lys på molekylært niveau, hvor kvantefysikkens mystiske love gælder.

Endelig peger forskerne også på, at teknologien vil blive anvendelig i computer-industrien, hvor mindre altid er bedre.

»Denne forskning er det første skridt imod udviklingen af komponenter i molekylestørrelse, der kan udnytte en kombination af elektroniske og optiske egenskaber. Lignende komponenter kunne danne grundlag for en molekylær computer,« skriver forskerne selv i en pressemeddelelse.