【产通社，1月19日讯】普林斯顿大学和北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了一种技术，显著提升了将低能光转换为高能光的能力。团队表示，该方法在照明和显示器领域具有立即的应用价值。

这项工作基于一种称为三重聚变上转换的技术，利用分子组合收集低能光，如绿光，并将其转化为高能光，如蓝光或紫外光。分子从入射光中吸收能量，并通过将电子移至更高轨道态暂时储存能量。激发的分子碰撞，释放储存的能量，形成更高能的光。

上转换在液体中效果良好，因为分子持续运动，使能够相互作用并增强光的能量。但在固体中，激发物就没那么容易移动。现有的固体系统通常通过极强的光产生大量激发态来解决这个问题。但这些旧技术需要高功率输入，限制了上转换的适用性。

由普林斯顿大学教授巴里·兰德领导的研究团队提出了利用等离激元技术来增强薄金属薄膜的上变率。等离子体是电子在金属表面与电磁波（如可见光）之间的相互作用。有些材料的电子不与特定原子结合;相反，它们以自由电子的形式存在于金属中。当光线照射到这些自由电子时，会引发振荡，使光的能量与电子的运动融合。这些振荡称为等离激元，能够集中光线并增强电磁场。

研究人员利用银薄膜通过将薄膜暴露在低能光下生成表面等离激元。当等离激元在银薄膜上传播时，上转换分子对光的吸收比之前的设置增加了约10×。研究人员表示，吸收的增加使系统能够提高吸收光线的分子浓度，大幅降低触发上转换所需的光强。实验结果显示，该技术相比非等离激元系统，驱动反应所需的功率降低了19×。

为了展示该技术的实用性，研究人员制造了一台OLED来测试该方法并验证其可行性。团队利用等离激元薄膜产生蓝光，并将其与现有OLED的绿光和红光结合，产生白光。蓝色OLED作起来很有挑战性，因为产生蓝光需要高能量，且可能导致不稳定。通过他们的演示，研究人员证明薄膜技术可以作为蓝光源，无需高能量输入或特殊材料。

研究人员表示，未来工作可能包括通过开发性能更高的薄膜和光学结构来改进白色OLED技术。
查询进一步信息，请访问官方网站https://www.photonics.com/Articles/Researchers-Use-Dim-Light-to-Produce-Bright-LEDs/p5/a71840。（Robin Zhang，产通数造）