Een onderzoeksteam van Columbia University, Seoul National University en het Korea Research Institute of Standards and Science heeft voor het eerst een lichtbron op een chip gedemonstreerd die is gemaakt van grafeen, een koolstoflaag met een dikte van slechts één atoom. De nieuwe lichtbron kan onder andere worden gebruikt voor zeer dunne displays of ‘on-chip’ optische communicatie.

Tot nu toe was het niet mogelijk om een gloeilamp op een chip te integreren omdat de hoge temperatuur  (meer dan 2500 ºC) van de gloeidraad de omliggende gedeelten van de chip zou beschadigen. Grafeen heeft echter de bijzondere eigenschap dat het materiaal warmte slechter gaat geleiden als de temperatuur toeneemt. Hierdoor blijven de hoge temperaturen beperkt tot een klein gebied.
De ‘grafeenlamp’ bestaat uit smalle grafeenstrips die tussen twee metalen contacten boven een siliciumsubstraat zijn opgehangen. Omdat er interferentie plaatsvindt tussen licht dat direct van de grafeenbron komt en licht dat via het substraat wordt gereflecteerd, kan het uitgestraalde lichtspectrum worden gewijzigd door de afstand van het grafeen tot het substraat te variëren. 

De resultaten van het onderzoek werden op 15 juni 2015 gepubliceerd in de online-editie van Nature Nanotechnology.

Illustratie: Young Duck Kim / Columbia Engineering