新加坡國立大學(xué)（NUS）的研究人員已經(jīng)開發(fā)出透明的近紅外發(fā)光二極管（LED），可以集成到智能手表、智能手機(jī)和增強(qiáng)型或虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的顯示器中。

近紅外（NIR）式的隱蔽發(fā)光在移動(dòng)設(shè)備中的人臉識(shí)別、運(yùn)動(dòng)傳感和深度傳感功能中發(fā)揮著越來越重要的作用。然而，這些近紅外照明光源通常是不透明的LED芯片，占據(jù)了寶貴的空間，并可能導(dǎo)致在其他全區(qū)域彩色顯示器上出現(xiàn)難看的黑色缺口。

上圖所示為一個(gè)透明的鈣鈦礦LED覆蓋在一個(gè)智能手表顯示屏上，當(dāng)打開時(shí)顯示出高光學(xué)透明度、中性色和明亮的近紅外電致發(fā)光。

新加坡國立大學(xué)化學(xué)系和太陽能研究所（SERIS）的Tan Zhi Kuang教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組開發(fā)了高效的近紅外發(fā)光二極管，這種發(fā)光二極管具有高度透明性，在可見光譜中的平均透過率超過55%。他們的設(shè)備采用了一種新型鈣鈦礦基半導(dǎo)體的超薄層，這種半導(dǎo)體能夠發(fā)出強(qiáng)烈而高效的光。這種鈣鈦礦半導(dǎo)體還得益于低成本的加工和多種器件襯底的多功能集成。通過進(jìn)一步用一種由超薄金屬層和導(dǎo)電氧化物組成的新電極取代傳統(tǒng)的不透明金屬電極，該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)崿F(xiàn)LED高效發(fā)光所需的高光學(xué)透明度、低電極電阻和高效電荷注入的最佳平衡。

研究團(tuán)隊(duì)的博士生Xie Chenchao說：“我們發(fā)現(xiàn)，在透明電極上安裝一層薄的鋁中間層，大大減少了電極沉積過程中對我們設(shè)備的等離子體損傷，并使我們的設(shè)備高效運(yùn)行�！�

Tan教授說：“近幾年來，近紅外技術(shù)在可穿戴、移動(dòng)、游戲和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，應(yīng)用范圍從安全到健康跟蹤和三維傳感。我們相信，我們的透明近紅外發(fā)光二極管（NIR-LED）概念可以在小型可穿戴設(shè)備中開辟一系列令人興奮的先進(jìn)功能，而這些功能以前是傳統(tǒng)的III-V半導(dǎo)體LED芯片無法實(shí)現(xiàn)的。例如，我們也許有一天能夠?qū)⑦@項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到智能手表中進(jìn)行面部識(shí)別，或者將其用于高安全性的非接觸式支付�！�

作為一個(gè)概念的證明，這個(gè)團(tuán)隊(duì)展示了一個(gè)透明的LED，它覆蓋在智能手表顯示屏上，以提供強(qiáng)的近紅外發(fā)光。

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