Nanomateriaalit tehostavat ledien valontuottoa

13.05.2013

kit-licht_aus_silizium-nanokristall-led-300.jpgVaikka pii dominoi mikroelektroniikkaa ja aurinkokennoja niin yleisesti sen on ajateltu olevan sopimaton ledien materiaaliksi.

Karlsruhe Institute of Technologyn (KIT) ja Toronton yliopiston tutkijat ovat osoittaneet, että muutamia satoja atomeja sisältävät piinanokiteet voivat olla erittäin tehokkaita valoemittereitä.

Uusi löytö myös on eriväristen diodien hallittu valmistaminen erottelemalla nanopartikkeleita niiden koon mukaan. Yhdenkokoisista partikkeleista johtuen ledeillä on ennätysmäisen hyvä pitkäaikainen vakaus sillä ylikokoisten partikkeleiden aiheuttamat oikosulut vältettiin.

Liuoksilla prosessoitava nanopiiledi voitaneen valmistaa suurille aloille edullisin kustannuksin. Näillä ledeillä on myös hyvä valoalan homogeenisuus eivätkä ne sisällä myrkyllisiä raskasmetalleja.

Tutkijoiden mukaan saavutus vie koko nanopartikkeliyhteisön uudelle alueelle ja niihin liittyviin ennakoimattomiin mahdollisuuksiin. Luultavasti puolijohdekomponenttien kirjat on kirjoitettava uusiksi totea KIT:n tutkija Geoffrey A. Ozin laitoksensa tiedotteessa.

Joukko tutkijoita Yhdysvalloissa on puolestaan luonut puolijohderakenteen, joka voi emittoida kahta eri väriä. Tämäkin rakenne hyödyntää nanoluokan materiaalien ja prosessien etuja emittoiden vihreää ja punaista valoa, joita erottaa 97 nanometrin aallonpituus.

Arizona State Universityn tutkijoiden luoma uusi ratkaisu on paljon energiatehokkaampi kuin perinteiset ledit kun värejä emittoidaan kuin lasereilla, eli ne tuottavat erittäin teräviä ja erityisiä spektriviivoja.

Normaalisti puolijohdeledit tuottavat kymmenisen nanometrin laajuisen valospektrin ja esimerkiksi valaistustarkoituksiin aallonpituusalueen olisi oltava noin 300 nanometrin levyinen.

Nykyisin moniväristen ledien valontuottoa haittaavat eri materiaalien yhteen kasvatuksessa syntyvät keskinäiset epäsopivuudet. Nanotekniikoiden avulla ledirakenteita voidaan kasvattaa sietämään paljon suurempi hilarakenteiden epäsovituksia ja siten pienemmät valontuottoa häiritsevät virheet.

Aiheesta aiemmin:

Valoilmiöitä yksikerrosmateriaalissa

26.06.2020Magnon-kytkin teollisesti hyödyllisillä ominaisuuksilla
25.06.2020Mikroaaltovahvistin joustavalle puukalvolle
24.06.2020Eksitoneja ja kvanttimateriaaleja
23.06.2020Anturien 3D-tulostus suoraan sydämeen
19.06.2020Tallennusta, logiikkaa ja skyrmioneja
18.06.2020Perusteita tehokkaammille akuille
17.06.2020Lomittaa molekyylejä ja atomeja
16.06.2020Intuitiivinen ohjelmointikieli kvanttitietokoneille
15.06.2020Kontakteja 2D-transistoreille
12.06.2020Molekyylit tarjoavat satakertaisen muistin

Siirry arkistoon »