Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) опубликовали две новые светодиодные исследовательские работы в научных журналах. Обе статьи имеют в качестве соавтора пионера светодиодов Шуджи Накамуру, и одна сфокусирована на использовании подложек нитрида галлия (GaN) и новом эпитаксиальном подходе для выращивания синих и желтых квантовых ям, что устраняет необходимость в люминофоре для выхода белого света. Во второй статье описываются наноразмерные структурные методы, которые могут увеличить извлечение света в упакованных светодиодах и значительно сузить угол пучка.
UCSB давно играет решающую роль в развитии науки о белых светодиодах, эффективности и качестве твердотельного освещения (SSL), а также технологии для ламп и светильников. Накамура перешел из Ничи в UCSB более десяти лет назад, чтобы продолжить развитие технологии белых светодиодов, и возглавил Университетский центр твердотельного освещения и энергии (SSLEC), когда он был создан еще в 2007 году. Позже Накамура стал соучредителем Soraa с целью улучшения качества и эффективности светодиодного света с использованием гомогенных подложек GaN для выращивания эпитаксиальных слоев GaN.
GaN пластины и полуполярные технологии
Новая статья о пластинах GaN и полуполярном подходе к выращиванию синих и желтых квантовых ям была впервые опубликована в журнале NanoEnergy, а затем – в Optics Express. UCSB изучает потенциал полуполярной технологии более десяти лет, хотя перевод этой технологии в серийное производство оказался проблематичным.
Концептуальная графика Герда Альтмана (Изображение предоставлено Pixabay)
Преимущества генерации белого света непосредственно из монолитного полупроводника были бы многогранными. Такое развитие событий упростит производственный процесс, исключая стоимость люминофора или другого материала для преобразования. Кроме того, стало бы возможным модулирование светодиодов (включение и выключение) с большей скоростью, что в первую очередь полезно для связи в видимом свете.
Но методы, описанные в исследовании, имеют пределы. Исследователи создали светодиоды с синим пиком при 427 нм и желтым пиком при 560 нм. Получающийся в результате белый свет пригоден для использования, но не очень полезен для общего освещения. Тем не менее, техника может быть усовершенствована, возможно, даже с третьей структурой с квантовыми ямами. Кроме того, UCSB считает, что технология может обеспечить преимущества энергосбережения при подсветке дисплея за счет снижения прямого напряжения на устройствах.
Генерация света
В исследовании выделения света и сужения луча были задействованы многие авторы из первой обсуждаемой статьи, включая Накамуру и Стивена ДенБаарса, другого легендарного исследователя SSL в UCSB. Исследование было опубликовано в журнале Nature Photonics.
В настоящее время производители светодиодов используют различные методы нанесения узоров или шероховатости на поверхности в процессе производства, что в конечном итоге увеличивает извлечение света и, следовательно, эффективность. Но эти методы не направляют луч. Большая часть управления пучком осуществляется первичной оптикой, применяемой на светодиодах, или вторичной оптикой в светильнике.
Исследователи предполагают, что использование метаповерхностей, разработанных на наноразмерном уровне, может также обеспечить преимущества контроля луча. По существу, исследовательская группа вырастила наностержни GaN на сапфировой подложке для ограждения электроники и отверстий, которые объединяются для генерации света. Целью является эпитаксиальный процесс, который улучшит извлечение света при добавлении полярности.
Получить более подробную информацию о светотехнической продукции и о том, как приобрести светодиодную продукцию в Киеве и Украине, Вы можете по телефону: +38 (044) 330-00-88 или по e-mail: info@sea.com.ua
