Ученые повысили яркость светодиодов в сотни и даже тысячи раз

Лазерные технологии Комментарии к записи Ученые повысили яркость светодиодов в сотни и даже тысячи раз отключены

Придав одной из деталей очень маленьких светодиодов форму трехмерного «плавника», ученые повысили их яркость в сотни и даже тысячи раз. Это произошло благодаря тому, что модификация резко снизила

их нагрев и повысила эффективность. Результаты работы опубликовал научный журнал Science Advances.

«Мы используем те же самые материалы, которые сейчас применяют при изготовлении подобных излучателей света. Отличается лишь их форма. Для сравнения: обычный светодиод площадью в квадратный микрометр вырабатывает около 20 нановатт света, тогда как наш излучатель может выработать около 20 микроватт, то есть в тысячу раз больше», – рассказал один из авторов работы, физик из Национального института стандартов и технологий США (NIST) Бабак Никообахт.

Первые полноценные светодиоды ученые создали более полувека назад. Это особые полупроводниковые устройства, в которых в результате взаимодействий между электронами и так называемыми «дырками», положительно заряженными областями, вырабатывается свет.

Впоследствии химики открыли десятки материалов, которые можно использовать в качестве основы светодиодов, в том числе и различные органические вещества, которые широко применяют при производстве дисплеев.

Несмотря на огромный успех, у всех светодиодов есть два больших недостатка – недолговечность и относительно низкий порог яркости, при которой они не перегреваются и остаются эффективными с точки зрения расхода электричества.

Светодиоды нового поколения

Никообахт и его коллеги случайно решили эту проблему, пытаясь создать излучатели света, которые можно было бы уместить внутрь микрочипа или других миниатюрных приборов. Все существующие светодиоды подобных размеров, как отмечают ученые, практически бесполезны на практике, так как они вырабатывают крайне мало света.

«В частности, я предположил, что если мы сделаем излучающую часть светодиода не плоской, а похожей на плавник, то он будет пропускать через себя гораздо больше тока. Собрав прототип светодиода, мы просто хотели понять, когда он сгорит, постепенно поднимая силу тока. Вместо этого он становился все ярче и ярче», – продолжает Никообахт.

В частности, «трехмерный» светодиод, который состоит из вытянутого бруска из окиси цинка, набора металлических контактов и изолирующей подложки, вырабатывал примерно в тысячу раз больше фиолетового света и ультрафиолета, чем это делают самые удачные версии классических «плоских» светодиодов.

Более того, последующие наблюдения показали, что при увеличении силы тока до определенного значения светодиод начал вырабатывать лазерное излучение без какого-либо вмешательства со стороны ученых. Это открывает большие перспективы по встраиванию подобных лазеров в микрочипы и другие миниатюрные устройства. Раньше это было или в принципе невозможно, или же считалось очень сложной проблемой, подытожил Никообахт.

Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/9204287

Рекомендуем для Вас


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top