作為光源,，白熾燈一直被視作落后于時代的低端技術,，如今卻有了活躍在半導體技術最前沿的可能性。

　　美國哥倫比亞大學,、韓國首爾大學（SNU）,、韓國標準與科學研究院（KRISS）日前聯(lián)合宣布開發(fā)出了全球最薄的白熾燈泡，相關論文已刊登在學術期刊《自然納米技術》（Nature Nanotechnology）上,。通電后發(fā)光的“燈絲”是由碳原子結合而成的二維石墨烯,。上述幾家單位開發(fā)這種白熾燈泡，是為了將其用作由硅光子等硅半導體制成的光電路的光源,。

　　這種白熾燈泡是在硅芯片上的兩個位置設置SiO2“橋墩”,、并在其上的電極間像搭吊橋一樣配置帶狀石墨烯而實現(xiàn)的，橋長為數(shù)μm,。通電時,，石墨烯的溫度會超過2500℃，發(fā)光原理跟白熾燈泡一樣,。論文第一作者,、哥倫比亞大學博士后研究員Young Duck Kim介紹稱，“能以肉眼可見的亮度在可見光波段發(fā)光”,。

　　另外,，這種白熾燈泡能在相同溫度下改變發(fā)光顏色，這是普通白熾燈泡很難實現(xiàn)的,。改變SiO2橋墩的高度,，就能改變發(fā)光顏色,。這是因為石墨烯燈絲發(fā)出的光一部分被硅芯片反射，與直接發(fā)出的光線發(fā)生干涉的結果,。Kim指出,，“之所以會這樣，是因為石墨烯材料是幾乎透明的”,。

　　以前,，研究人員一直認為這種利用熱量來發(fā)光的元件不能用于半導體技術。因為數(shù)千攝氏度的溫度別說是電路,，就連硅基板也會被熔化掉,。

　　而此次之所以能取得顛覆常識的結果，是因為石墨烯的特殊性質,。石墨烯原本就是作為導熱率非常高的材料而為人熟知的,。因此很難使石墨烯發(fā)熱，即使能使其發(fā)熱,，熱量也會傳導到外部,。但是，據(jù)KRISSKRISS高級研究員Myung-Ho Bae介紹,，實際上石墨烯在達到高溫時,，原來的特性會發(fā)生改變，導熱率會大幅降低,。這是因為“高溫時,，石墨烯中的電子能量比石墨烯聲振動模式的能量高很多，外部增加的能量不會傳導到周圍,，而是用來提高熱量”,。

　　這一特性導致的結果便是，只有帶狀石墨烯中央附近的大約1個點會發(fā)出超過2500℃的熱量,，而不向周圍傳導,。

　　現(xiàn)在，開發(fā)小組正在開發(fā)通過控制元件中流動的電流來直接改變元件發(fā)光的技術,。