Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Nowa metoda produkcji zielonych LEDów oferuje wyższą wydajność emisji

ghost666 31 Lip 2016 12:00 2046 2
  • Nowa metoda produkcji zielonych LEDów oferuje wyższą wydajność emisji
    Naukowcy z University of Illinois w Urbana Champaign opracowali nowatorską metodę, pozwalającą na wytwarzanie wydajniejszych diod elektroluminescencyjnych świecących na zielono. W tym celu wykorzystali oni standardową przemysłową metodę do wyhodowania warstwy kubicznego azotku galu (GaN) na podłożu z krzemu. Urządzenia takie zdolne są do emisji zielonego światła i znaleźć mogą aplikacje m.in. w sektorze oświetlenia półprzewodnikowego.

    "Nasza praca jest rewolucyjna, ponieważ kładzie podwaliny pod wytwarzanie nowych emiterów zielonego światła dla zaawansowanych systemów oświetlenia wykorzystując skalowalny proces CMOS na krzemie, pozwalający na produkcję nowego materiału - kubicznego azotku galu" opowiada Can Bayram, adiunkt w Illinois, który pracę nad tym materiałem zaczął już kilka lat temu pracując dla IBMa w T.J. Watson Research Center. Połączenie oświetlenia półprzewodnikowego z sensorami i komunikacją sieciową umożliwi stworzenie nowych, inteligentnych - responsywnych i adaptywnych - urządzeń oświetlających, które zrewolucjonizują to jak traktujemy światło. Kompatybilne z procesem CMOS diody LED są tanie w produkcji i wykorzystaniu, a z uwagi na integrację wielu funkcji w jednym układzie, pozwalają na daleko idącą miniaturyzację" dodaje naukowiec.

    Typowo GaN rośnie w dwóch strukturach: heksagonalnej i kubicznej. Heksagonalny GaN jest termodynamicznie stabilny i bardzo szeroko stosowany w przemyśle półprzewodnikowym, jednakże z uwagi na pole krystaliczne polaryzuje on się tak, że rozdziela elektrony i dziury, utrudniając ich rekombinację. Kubiczny GaN, z uwagi na brak pola polaryzującego nośniki, nie wykazuje takiego efektu, w związku z czym promienista rekombinacja nośników w tym materiale jest o wiele wydajniejsza.

    Kubiczny GaN wytwarza się zazwyczaj wykorzystując epitaksję z wiązek molekularnych - metodę drogą i słabo kompatybilną z przemysłem. Brayram wraz ze swoim studentem Richardem Liu opracowali metodę hodowania warstw kubicznego GaNu na krzemie o orientacji 100 wykorzystując standardowe przemysłowe metody, takie jak litografia czy izotropowe trawienie.

    Bayram i Liu wierzą, że ich metoda wytwarzania kubicznego GaNu może także pozwolić na uniknięcie zjawiska spadku napięcia zwanego "droop", które jest ogromnym problemem dla diod LED, szczególnie zielonych, niebieskich i UV - ich intensywność emisji spada, wraz z zwiększaniem prądu. "Nasza praca pokazuje, że polaryzacja polem krystalicznym ma istotny wpływ na droop w półprzewodniku.

    Opracowanie lepszych diod LED emitujących kolor zielony otwiera zupełnie nowe drzwi w zakresie oświetlenia LEDowego. Wykorzystując diody o takim kolorze możliwe jest wydajne generowanie białego światła poprzez mieszanie trzech kolorów składowych. Jednakże potencjalne aplikacje zielonych diod LED nie kończą się tylko na tym - zastosować je będzie można w komunikacji podwodnej i w biotechnologii np. w optogenetyce czy terapii migrenowej.

    Jak zauważa Bayram, zielone LEDy to nie jedyna aplikacja kubicznego azotku galu, jaki został stworzony przez badaczy z Illinois. GaN może pewnego dnia zastąpić także krzem w układach mocy czy lampy rtęciowe, generujące światło UV używane do odkażania wody.

    Źródło: http://phys.org/news/2016-07-method-green-efficiency-brightness.html#jCp[/align]

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9420 postów o ocenie 7083, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • #2
    japko1024
    Poziom 17  
    ghost666 napisał:
    Wykorzystując diody o takim kolorze możliwe jest wydajne generowanie białego światła poprzez mieszanie trzech kolorów składowych.
    Trzy kolory podstawowe to wystarczająco w przypadku wyświetlaczy, ale chyba za mało jeśli chodzi o oświetlenie rzeczywistych obiektów, jeśli chcemy zachować wysoki współczynnik oddawania barw. Nawet świetlówki kompaktowe mają pięć prążków w swoich widmach. Ale to nie powinno być problemem - mamy już LED-y w wielu różnych barwach.
  • #3
    bobo
    Poziom 29  
    [quote="japko1024Trzy kolory podstawowe to wystarczająco w przypadku wyświetlaczy, ale chyba za mało jeśli chodzi o oświetlenie rzeczywistych obiektów, jeśli chcemy zachować wysoki współczynnik oddawania barw.[/quote]

    Nie dramatyzujmy, tak jest dzisiaj , a jak będzie jutro?:D