[发明专利]用于半导体发光组件的异质结发电设备及计算机构建方法

说明书

本发明属于半导体发光组件技术领域，涉及一种用于半导体发光组件的异质结发电设备及计算机构建方法，设备包括：依次连接成回路的正极、磷烯二维材料异质结基底和负极，设置在正极和磷烯二维材料异质结基底之间的包括F4TCNQ分子层的强电子受体装置，设置在负极和磷烯二维材料异质结基底之间的包括BV分子层的强电子供给装置，以及谐振器；磷烯二维材料异质结基底包括靠近BV分子层一侧的二维磷烯γ‑P层和形成在二维磷烯γ‑P层表面且靠近F4TCNQ分子层一侧的二维磷烯δ‑P层；谐振器工作时，带动分子在电极和异质结基底之间震动，产生电荷转移并形成供电电流回路。本发明发电设备兼具高效、低耗、环保的特点。

技术领域

本发明属于纳米发电设备技术领域，具体涉及一种用于半导体发光组件的异质结发电设备及计算机构建方法。

背景技术

半导体发光组件，例如LED以其优越的低热量、均匀发光和使用寿命长等特点广泛应用于仪器仪表、汽车、通讯设备等日常电子产品中，成为人们生活中不可或缺的一部分。然而，现有的LED照明设备成本依旧高于节能灯，如何进一步提升LED发电设备的输出性能，降低损耗，成为人们研发LED照明设备的首要任务。

发明内容

为了进一步提升半导体发光组件发电设备的输出性能，降低损耗，本发明提供一种兼具高效、低耗、环保、可调控等特点的用于半导体发光组件的异质结发电设备及计算机构建方法。

为了实现本发明目的，采用了如下技术方案：

一种用于半导体发光组件的异质结发电设备，包括：通过外加电路依次连接的正极、磷烯二维材料异质结基底(也称δ-P/γ-P异质结材料)和负极，间隔设置在正极和磷烯二维材料异质结基底之间的强电子受体装置，间隔设置在负极和磷烯二维材料异质结基底之间的强电子供给装置，与强电子受体装置和强电子供给装置连接的谐振器，以及用于控制谐振器震动的控制装置；

强电子供给装置包括BV分子(苄基紫精)层，强电子受体装置包括F4TCNQ分子(2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌)层，磷烯二维材料异质结基底包括靠近BV分子层一侧的二维磷烯γ-P层和形成在二维磷烯γ-P层表面且靠近F4TCNQ分子层一侧的二维磷烯δ-P层，通过计算发现，BV分子放置于二维磷烯γ-P层的吸附能和转移电荷量都要高于放置于二维磷烯δ-P层一侧，而F4TCNQ分子放置于二维磷烯δ-P层的吸附能和转移电荷量都要高于放置于二维磷烯γ-P层一侧；谐振器工作时，带动F4TCNQ分子和BV分子在电极和异质结基底之间震动，产生电荷转移并形成电流回路。

具体的，谐振器带动F4TCNQ分子和BV分子在电极和异质结基底之间震动，磷烯二维材料异质结基底吸附F4TCNQ分子和BV分子，形成电子和空穴，当强电子受体装置接触到正电极时，正电荷就会自动在正电极上积累，正电极收集正电荷，当强电子供给装置接触到负电极时，负电荷就会自动在负电极上积累，负电极收集负电荷，此时正电极，负电极和磷烯二维材料异质结基底在外加电路的作用下形成电流回路，为连接在正极和负极之间的半导体发光组件输送发光所需电能。

现阶段通过实验和计算模拟共得到6种磷烯二维材料异质结结构：β-P/α-P异质结、α-P/γ-P异质结、β-P/γ-P异质结、β-P/δ-P异质结、δ-P/γ-P异质结和δ-P/β-P异质结。由于δ-P/γ-P异质结有稳定的结构性能并且是一种直接带隙的半导体材料，具有大的发电效率，成为这六类材料的首选。

进一步的，F4TCNQ分子是强电子受体，从磷烯二维材料异质结基底中得到电子的能力很强，是典型的N型分子；BV分子是强电子施体，传输给磷烯二维材料异质结基底电子的能力很强，是典型的P型分子。经过计算发现，在δ-P/γ-P异质结基底的基础上，协同F4TCNQ和BV分子组合做为半导体发光组件的发电设备是最高效的优选方案。