211service.com
Zaļās gaismas diodes efektīvam apgaismojumam
Jaunu pieeju gaismas diožu (LED) izgatavošanai varētu izmantot, lai palielinātu to efektivitāti par 20 procentiem, vienlaikus nodrošinot augstākas kvalitātes gaismu nekā parastie LED. Pētnieki no Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas (NREL) Golden, CO, ir pierādījuši pieeju, izveidojot dzelteni zaļu gaismas diode, ko drīzumā varētu apvienot ar citām krāsainām gaismas diodēm, lai iegūtu baltu gaismu. Jaunā gaismas diode varētu palīdzēt aizstāt pašreizējās neefektīvās metodes baltās gaismas radīšanai.
Zaļā gaisma : Šo gallija-indija fosfīda LED izgatavoja Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas pētnieki.
Gaismas diodes — ierīces, kas izstaro fotonus, kad tām tiek pielietots elektriskais lādiņš, ir efektīvākas un kalpo ilgāk nekā kvēlspuldzes. Mainot pusvadītāju gaismas diožu sastāvu, materiālu zinātnieki var pierunāt ierīces izstarot dažādas krāsas. Vismaz, lai iegūtu baltu gaismu, ir nepieciešams apvienot sarkano, zilo un zaļo, taču līdz šim labi attīstītas ir tikai sarkanās un zilās gaismas diodes. Lai ražotu zaļo gaismu, LED ražotāji parasti izmanto vienu vai vairākus fosfora materiālus zilajām gaismas diodēm. Fospori pārvērš augstas enerģijas zilā spektra gaismu zemākas enerģijas gaismā, izmantojot procesu, kas samazina kopējo spilgtumu par aptuveni 20 procentiem.
Lai novērstu šo efektivitātes zudumu, pētnieki ir mēģinājuši izstrādāt efektīvas zaļās gaismas diodes, kurām nav nepieciešami fosfori. Taču galvenais klupšanas akmens ir tas, ka dažādiem zināmajiem pusvadītāju materiāliem, kurus var apvienot, lai izstarotu zaļo gaismu, parasti indijam un gallija nitrīdam, ir dažāda izmēra kristāla režģa struktūras. Lai pusvadītāji darbotos efektīvi, katram ierīces slānim ir jābūt tāda paša izmēra režģa struktūrai kā slānim virs vai zem tā.
Lai izvairītos no režģa izmēra neatbilstības, NREL pētnieki izmantoja ražošanas metodi, ko viņi iepriekš bija izstrādājuši, lai izveidotu ļoti efektīvus vairāku savienojumu saules bateriju elementus. Viņu metode balstās uz citu pusvadītāju materiālu papildu slāņu izmantošanu ar vidēja izmēra režģa konstrukcijām, kas novērš plaisu starp dažāda izmēra pusvadītājiem. Ja mēģināsit to izdarīt vienā piegājienā, visa lieta būs bojāta, saka Andželo Maskarenhass , NREL Pamatzinātņu centra cietvielu spektroskopijas komandas vadītājs. Jums ir pakāpeniski jāaudzē slāņu secība.
Piemērojot tos pašus jēdzienus gaismas diodēm, Mascarenhas un kolēģi apvienoja alumīnija gallija indija fosfīdu un gallija arsenīdu, divus labi attīstītus pusvadītāju materiālus, kas ieguva dzeltenzaļu. Ja viņi tagad var izstrādāt zili zaļu LED, viņi var apvienot divas gandrīz zaļas diodes ar esošajām sarkanajām un zilajām gaismas diodēm, kas nodrošinātu augstas kvalitātes balto gaismu ar krāsu renderēšanas indeksu (CRI) virs 90. Tas būtu daudz labāk. nekā 70. gadu vērtējumi, ko parasti iegūst parastās gaismas diodes. (Saules gaisma ir standarts ar CRI 100.)
Eižens Ficdžeralds Tomēr MIT materiālu zinātnes un inženierzinātņu profesors saka, ka augstas efektivitātes zili zaļas gaismas diodes izstrāde ir daudz grūtāka nekā tikko izveidotā dzeltenzaļā LED. Dzeltenzaļās gaismas diodes izmanto arsenīda fosfīdus, materiālus, kas ir daudz vairāk izstrādāti lietošanai kā gaismas diodes nekā nitrīda diodes, kas nepieciešamas zili zaļas gaismas emisijai. Materiālzinātne nitrīdu pusē joprojām ir patiešām primitīva, kad runa ir par masveida ražošanu, turpretim arsenīda-fosfīda diodes var ļoti viegli mērogot, viņš saka.
Fitzgerald pirms vairākiem gadiem izstrādāja dzeltenzaļu gaismas diodes, izmantojot slāņošanas metodes, kas ir līdzīgas tām, kuras nesen izmantoja NREL. Tagad viņš mēģina virzīt arsenīdu-fosfīdus tālāk, lai iegūtu tīri zaļu LED trīskrāsu gaismai, drīzāk īstenojot četru krāsu pieeju, ko izmanto Mascarenhas un kolēģi.