Nanodelci bi lahko spodbudili boljše LED, nevidne plašče

- Aug 24, 2017-

Vnaprej, ki bi lahko povečala učinkovitost LED osvetlitve za 50 odstotkov in celo utrla pot za nevidne skrivne naprave, je skupina raziskovalcev Univerze v Michigiju razvila novo tehniko, s katero so paprike kovinske nanodelce v polprevodnike.

 

To je prva tehnika, ki lahko poceni raste kovinske nanodelce tako na površini polprevodnikov kot pod njo. Proces med proizvodnim procesom praktično nima stroškov in njegova izboljšana učinkovitost bi proizvajalcem omogočila, da v končnih izdelkih uporabljajo manj polprevodnikov, zaradi česar so cenejši.

Kovinski nanodelci lahko na več načinov povečajo učinkovitost LED. Lahko delujejo kot drobne antene, ki spreminjajo in preusmerjajo električno energijo, ki teče skozi polprevodnik, in jo bolj pretvori v svetlobo. Prav tako lahko pomagajo odražati svetlobo iz naprave, ki preprečuje, da bi jo ujeli v notranjost in zapravili.

Postopek se lahko uporablja z galijevim nitridom, ki se uporablja pri razsvetljavi LED, lahko pa tudi povečuje učinkovitost drugih polprevodniških izdelkov, vključno s sončnimi celicami. Podrobno je v študiji, objavljeni v Journal of Applied Physics.

"To je brezhibno dopolnilo proizvodnemu procesu, zato je to tako vznemirljivo," pravi Rachel Goldman, UM profesor materialov znanosti in tehnike ter fizike. "Zmožnost izdelave 3D-struktur s temi nanodelci v celoti bo odprla veliko možnosti."

 

Ključna inovacija

Zamisel o dodajanju nanodelcev za povečanje učinkovitosti LED ni nova. Toda prejšnja prizadevanja za njihovo vključitev niso bila izvedljiva za obsežno proizvodnjo. Osredotočili so se na drage kovine, kot so srebro, zlato in platina. Poleg tega mora biti velikost in razmik delcev zelo natančen; To je zahtevalo dodatne in drage postopke izdelave. Poleg tega ni bilo stroškovno učinkovitega načina vključitve delcev pod površino.

Goldmanova ekipa je odkrila enostavnejši način, ki se enostavno integrira s postopkom molekularnega snopa, ki se uporablja za izdelavo polprevodnikov. Epitaksija z molekularnim snopom razpršuje več plasti kovinskih elementov na rezin. To ustvarja točno prave prevodne lastnosti za določen namen.

Raziskovalci UM so med temi sloji uporabili ionski žarek - korak, ki potisne kovino iz polprevodniškega rezervoarja in na površino. Kovinski tvori nanosne delce, ki služijo istemu namenu, kot so drage zlate in platine v starejših raziskavah. Njihovo velikost in umestitev je mogoče natančno nadzorovati s spreminjanjem kota in intenzitete ionskega žarka. Uporaba ionskega snopa med posameznimi sloji ustvarja polprevodnik z nanodelci, ki so med seboj razpršeni.

 



Par:Povečano uporabo Silver nanodelci v zdravstvu zavaja povpraševanje Naslednji:Conductive Ink Markets 2017-2027: napovedi, tehnologije, igralci