A nanorészecskék jobb LED-eket, láthatatlanná tevő köpenyeket tudnak ösztönözni

- Aug 24, 2017 -

Az olyan előrelépést, amely 50 százalékkal növelheti a LED-világítás hatékonyságát, és még a láthatatlanná válás álcázó eszközeit is elősegíti, a Michigan Egyetem kutatóinak egy csapata olyan új technikát fejlesztett ki, amely a fémes nanorészecskéket a félvezetők paprikájába helyezi.

 

Ez az első technika, amely a félvezetők felszínén és felett olcsóbban fém nanorészecskéket képes előállítani. A folyamat gyakorlatilag nem okoz költséget a gyártás során, és annak jobb hatékonysága miatt a gyártók kevesebb félvezetőt használhatnak a késztermékekben, így olcsóbbá tehetik őket.

A fém nanorészecskék számos módon növelhetik a LED-ek hatékonyságát. Csekély antennákként működhetnek, amelyek megváltoztatják és átirányítják a félvezetőn átáramló villamos energiát, és egyre inkább a fény felé fordulnak. Azt is segíthetik, hogy a fényt kiveszik a készülékből, és megakadályozzák, hogy a készülék belsejébe szoruljon.

Az eljárás a LED-es világításban használt gallium-nitrid használatával is használható, és növelheti a hatékonyságot más félvezető termékekben, beleértve a napelemeket is. Ezt részletesen tanulmányozza a Journal of Applied Physics.

"Ez a gyártási folyamat zökkenőmentes kiegészítője, és ez teszi az izgalmat" - mondta Rachel Goldman, az anyagtudományi és mérnöki tanár, a fizika professzora. "Az a képesség, hogy a háromdimenziós struktúrákat ezekkel a nanorészecskékkel egészítik ki, sok lehetőséget nyit meg."

 

A legfontosabb innováció

Az ötlet a nanorészecskék hozzáadására a LED hatásfok növelésére nem új. De az eddigi erőfeszítések nem voltak hasznosak a nagyüzemi gyártáshoz. Ezek középpontba kerültek az olyan drága fémek, mint az ezüst, az arany és a platina. Ezenkívül a részecskék méretének és térközének nagyon pontosnak kell lennie; Ez további és drága gyártási lépéseket igényelt. Ezenkívül nem volt költséghatékony mód a részecskéknek a felszín alatt történő beépítésére.

A Goldman csapata egy egyszerűbb módszert fedezett fel, amely könnyen integrálható a félvezetők előállításához használt molekuláris sugárnyaláb epitaxiás eljárással. A molekulasugaras epitaxis több fémrétegréteget szór a lapra. Ez pontosan megfelelő vezetési tulajdonságokat hoz létre egy adott célra.

Az UM kutatói ionrúdot alkalmaztak ezek között a rétegek között - ez egy lépés, amely a fémeket a félvezető tárból és a felszínre tolja. A fém olyan nanoszálú részecskéket alkot, amelyek ugyanazt a célt szolgálják, mint a drága arany és platina foltok a korábbi kutatásokban. Méreteiket és elhelyezésüket pontosan szabályozzák az iongerenda szögének és intenzitásának változtatásával. És az ionsugárnak az egyes rétegek felhajtása során egy félvezetőt hoznak létre a teljes nanorészecskék között.

 



Egy pár:1. Globális ezüst nanoanyagok, mint átlátszó vezetõi piac 2017 - gyártók, beszállítók és elõrejelzések 2022 Következő:3.Az ezüst nanorészecskék baktériumok általi szintézise