Viisi kertaa tehokkaampia ledejä

Yhdysvaltalaisen National Institute of Standards and Technologyn (NIST) nanotutkijat ovat tehneet ultraviolettivaloa tuottavia diodeja (LED), jotka tuottavat erityistyyppisen kuoren ansiosta tuottavat viisi kertaa korkeamman valointensiteetin kuin ledit, jotka perustuvat yksinkertaisempaan kuoriratkaisuun.

Uudet, kirkkaammat ledit ovat tulosta NIST:n asiantuntemuksesta laadukkaiden galliumnitridi (GaN) nanolankojen valmistuksessa. Äskettäin tutkijat kehittivät nanolankaisia ytimiä, jotka valmistettiin piillä seostetusta GaN:stä.

Yhdisteessä on ylimääräisiä elektroneja ja sitä ympäröi magnesiumilla seostettu GaN-kuori, jolla on ylimääräisiä aukkoja. Kun elektroni ja aukko yhdistyvät, energia vapautuu valona, joka tunnetaan elektroluminesenssina.

Nanolankaan perustuvan ledin malli, jolla osoitetaan, että hieman alumiinia kuorikerrokseen (musta) lisäten ohjaa kaikkien elektronien ja aukkojen rekombinaatioon nanolangan ytimessä (monivärinen alue) tuottamaan voimakasta valoa. Kuva: NIST

Uusissa ledeissä on pieni kerros alumiinia kuorikerroksessa, mikä vähentää elektronien ylivuodon ja valon uudelleen absorboitumisen aiheuttamia häviöitä. Nanolankaiset testirakenteet olivat noin 440 nanometriä (nm) pitkiä, ja kuoren paksuus noin 40 nm. Lopulliset ledit olivat lähes kymmenen kertaa suuremmat.

Tutkimusryhmän johtaja Kris Bertness kertoo, että ainakin kaksi yritystä kehittää jo nanolankoihin perustuvia mikroledejä. Toisen kanssa niistä NIST:llä on tutkimus- ja kehittämissopimus, jossa kehitetään seostuksen ja rakenteen karakterisointimenetelmiä.

Mikroledit ovat myös kiinnostavia visuaalisia näyttöjä ajatellen. NIST:n henkilökunta kokeilee nanolanka tyyppisiä ledejä myös elektroniikan ja biologian sovelluksiin tarkoitettujen skannauskoettimien kärjissä.

Lisää: Nanobitteja.fi (LINKKI) ja NIST:n tiedoteuutinen (LINKKI) ja tutkijoiden tiedeartikkeli Nanotechnology-lehdessä (LINKKI).

Tärkeimmät teknologiauutiset kätevästi myös uutiskirjeenä! Tilaa (LINKKI)

LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA

Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi verkosta!