211service.com
Nanovadu gaismas diodes
Pētnieki no IBM Research Yorktown Heights, NY, ir parādījuši jaunu veidu, kā pārveidot elektroenerģiju gaismā nanovadu gaismas izstarojošās ierīcēs (LED). Nanovadu gaismas diodes galu galā varētu izmantot telekomunikācijām un ātrākai saziņai starp ierīcēm mikroshēmās. Šī pieeja varētu arī pavērt ceļu jauna veida spilgtam, efektīvam displejam.
Mikroskopiskā gaismas diode: Plāns indija-nitrīda nanovads aptver divus elektrodus. Kad tiek pielietota strāva, tā izstaro infrasarkano gaismu.
Pētnieki izveidoja LED, kas atgādina tranzistoru, kas sastāv no indija-nitrīda nanovada, kas izstiepts starp diviem elektrodiem uz silīcija substrāta. Nanovads ir aptuveni 100 nanometrus plats, un tā attālums ir mazāks par 10 mikrometriem. Kad pētnieki nanovadam pieliek strāvu, tas izstaro gaismu. Lai gan nanovadi, kas izstaro gaismu, ir izgatavoti jau iepriekš, jaunās ierīces balstās uz dažādiem fiziskiem mehānismiem, kas ir vienkāršāki; rezultātā nanovadu gaismas diode varētu būt efektīvāka un uzlabota veiktspēja. Turklāt ierīcei izdodas izstarot infrasarkano gaismu, ko nanovadiem ir bijis īpaši grūti izdarīt, saka Phaedon Avouris , viens no IBM pētniekiem.
Parasti gaismas diodes gaisma tiek ražota, injicējot gan elektronus, gan to pozitīvos līdziniekus, caurumus, aktīvā materiālā, kur tie apvienojas un izstaro gaismu. Ar jaunajām ierīcēm pētniekiem atliek tikai ievadīt elektronus; tie izraisa elektronu un caurumu veidošanos lokāli nanovadu iekšpusē. Mehānisms varētu būt efektīvāks, jo vienu elektronu var izmantot, lai ģenerētu vairāk nekā vienu elektronu caurumu pāri. Turklāt pētnieki ir pierādījuši, ka nanovadi var radīt intensīvāku gaismas emisiju nekā citi LED.
Nanovadu mazais izmērs un saderība ar silīciju padara tos pievilcīgus integrēšanai mikroshēmās, saka Eižens Ficdžeralds MIT materiālu zinātnes un inženierzinātņu profesors. Nanovadi arī izstaro infrasarkano gaismu, kas padara tos ideāli piemērotus optisko šķiedru telekomunikācijām un optiskajai saziņai starp ierīcēm uz mikroshēmām, kas varētu palīdzēt ievērojami paātrināt datoru darbību.
Nanovadu gaismas diodes paplašina krāsu diapazonu, ko var izstarot no materiāliem, kuru pamatā ir nitrīdi, saka Ficdžeralds. Viņš saka, ka nitrīdu materiāli ir zilo lāzeru pamatā augstas izšķirtspējas DVD atskaņotājos, un tie ir bijuši noderīgi arī zaļās gaismas izstarošanai. Ja nanovadus var noregulēt tā, lai tie izstaro sarkanu gaismu, kā šķiet iespējams, tad visas sarkanās, zaļās un zilās gaismas diodes varētu izveidot ar viena un tā paša materiāla variācijām, padarot to praktiski praktiski uz viena substrāta. Galu galā, iespējams, būs iespējams sakārtot šādas gaismas diodes pilnkrāsu displeju pikseļos, kas ir gaišāki, efektīvāki un labāki nekā mūsdienu plakanā ekrāna LCD displeji, saka Ficdžeralds.
Vadi ne tikai izstaroja infrasarkano gaismu, bet arī parādīja savdabīgu spēju izstarot intensīvāku gaismu, paaugstinoties temperatūrai; parasti augstā temperatūrā gaismas emisija samazinās vai apstājas. Tas var novest pie gaismas diodes, kas var izturēt augstu temperatūru, kas varētu būt noderīga noteiktiem militāriem lietojumiem, saka Avouris.
Jaunajiem fizikālajiem mehānismiem, kas ir pamatā indija-nitrīda nanovadu spējai izstarot gaismu, var būt plašāka ietekme uz nanovadu izpēti. Ja šeit izmantotais mehānisms darbojas citos materiālos, tas varētu paplašināt materiālu skaitu, ko varētu izmantot gaismas diožu izveidošanai, saka Ficdžeralds. Tas varētu padarīt gaismas diodes lētākas un sniegt pētniekiem daudz lielāku daudzpusību, veidojot ierīces ar uzlabotu veiktspēju.