Sari la conținut

Către LED-uri mai ieftine

Trimis donpetru , sep 15 2010 09:08 | 10019 Vizualizari
- - - - -


Cercetătorii de la Universitatea Purdue au reuşit să depăşească o barieră majoră în reducerea costului diodelor luminescente, obţinând diode luminescente eficiente pe straturi de siliciu.
Prin calităţile lor, diodele luminescente reprezintă viitorul iluminatului, lucru recunoscut nu numai de cercetătorii din universităţi, cât şi de cei din companii. Diodele luminescente mai sunt denumite şi LED-uri, de la prescurtarea cuvântului englez "light-emitting diode" (ce înseamnă "dioda emiţătoare de lumină"). LED-urile sunt de aproape patru ori mai eficiente decât becurile cu incandescenţă, şi vin în diverse culori. Cu toate că eficienţa lor este încă mai scăzută decât cea a becurilor fluorescente, ele nu conţin mercur ca acestea din urma. În plus, LED-urile mult mai rezistente la şocuri mecanice sau variaţii termice, având o durată de viaţă de aproape 15 ani.

Cu toate acestea, momentan LED-urile sunt de cel puţin 20 de ori mai scumpe decât becurile obişnuite, ajungând la câţiva euro numai pentru o putere de 1 Watt. De aceea aplicaţiile lor se reduc încă la indicatoare luminoase, sau diverse forme de lanterne. LED-urile nu au intrat încă în competiţia becurilor ce ne luminează casa, deşi pot fi tot atât de luminoase ca acestea.

În parte, preţul ridicat se datorează faptului că LED-urile sunt create de obicei pe un strat costisitor de safir. Ori aceasta este tocmai bariera de cost care a fost depăşită de cercetătorii de la Universitatea Purdue. Aceştia au reuşit să dezvolte LED-uri pe straturi mult mai ieftine de siliciu, folosite pe scară largă în industria circuitelor integrate.

Materialul din LED-urile albastre şi verzi care generează lumină la trecerea curentului electric este nitritul de galiu ("gallium nitride"), acelaşi material care generează lumina şi în cazul laserilor pentru noile generaţii de DVD-uri (HD-DVD sau BD). Pentru a colecta cât mai multă lumină, între nitritul de galiu (materialul de generează lumină) şi substratul de safir se adaugă de obicei un strat reflector adiţional, ce reflectă înapoi lumina generată din întâmplare către substrat, pentru a mări eficienţa LED-ului.

Pentru a construi un LED pe un strat de siliciu, şi nu de safir, oamenii de ştiinţă de la Universitatea Purdue au trebuit să găsească o structură potrivită pentru stratul reflector, care să asigure nu numai adeziunea, dar şi potrivirea perfectă a reţelelor formate de atomii materialelor prezente, în aşa fel încât să se păstreze structură cristalină a nitritului de galiu (materialul luminos). Ei au realizat de aceea stratul metalic reflector din nitrit de zirconiu, şi au mai adăugat un strat suplimentar între acesta şi cel de siliciu, pentru a evita o posibilă reacţie chimică nedorită între acestea. În final, structura straturilor de materiale a devenit un fel de sandwich bine ajustat, obţinut printr-o combinaţie de tehnici, printre care şi cea de creştere epitaxială, la temperaturi ce depăşesc 1000 de grade Celsius.

Desigur, folosirea pe scară industrială a noului proces de fabricaţie poate reduce costul LED-urilor. În plus, se ştie că siliciul este un bun conducător termic, ceea ce va mări şi mai mult timpul de viaţă al LED-urilor. Rămâne însă de văzut cât de mare va fi scăderea preţului LED-urilor odată ce noua metodă va fi implementată. În plus, aceasta nu este încă definitivată, existând probleme la răcirea LED-ului de la cele 1000 de grade Celsius la care a fost construit. Aici, datorită diferenţelor dintre coeficientul de expansiune termică a nitritului de galiu şi siliciu, structura fragilă se poate sparge în cursul răcirii.

Sursa: stiinta.info


0 Comentarii

SUPPORT WEBSITE

    Susțineți dezvoltarea acestui site web

Last FAQ

  • ian 11 2013 08:57
    Izolatia externa reprezinta izolația părților exterioare ale unui echipament, constând din distanțe de separare în aer si din suprafețele în contact cu aerul ale izolației solide ale unui echipament, care sunt supuse la solicitări d...
  • mar 03 2013 04:16
    Este o retea electrică al cărei punct neutru nu are nici o legătură voită cu pământul, cu excepia celei realizate prin aparate de măsurare, de protecie sau de semnalizare, având o impedană foarte mare.
  • iul 01 2014 08:27
    Acest nivel de izolatie se defineste astfel:a) pentru echipamentele cu tensiunea cea mai ridicată < 245 kV:- tensiunea nominală de tinere la impuls de trăsnet si- tensiunea nominală de tinere de scurtă durată la frecvenă indu...
  • ian 11 2013 08:34
    Supratensiunile electrice tranzitorii sunt de trei tipuri:- supratensiune cu front lent: Supratensiune tranzitorie, în general unidirecțională, având durata până la vârf 20 μs < Tp < 5000 μs si durata spatelui T2 < 20 ms...
  • aug 07 2012 08:30
    Sitemele de achizitie de date se clasifica avand in vedere doua criterii:dupa conditiile de mediu in care lucreaza:▪ sisteme destinate unor medii favorabile(laborator);▪ sisteme destinate utilizarii in condii grele de lucru( echipam...

Latest News

Board Statistics

Total Posts:
68450
Total Topics:
5982
Total Members:
28377
Newest Member:
gheorghe dan
Online At Once:
240 --- 17-ianuarie 15

73 utilizator(i) activ(i)(în ultimele 15 minute)

68 vizitatori, 0 utilizatori anonimi
Google, killarmy, Bing, pop ciprian, Faur Radu, Buzdugan Andrei, ghostly

emil.matei.ro Cel mai cuprinzator director romanesc