طراحی جدید برای دیودهای تابش نور (LED) که توسط تیمی از جمله دانشمندان در انستیتوی ملی استاندارد و فناوری (NIST) ایجاد شده است ممکن است کلید غلبه بر یک محدودیت طولانی مدت در بهره وری منابع نور باشد. این مفهوم که با استفاده از ال ای دی های میکروسکوپی در آزمایشگاه نشان داده شده، به افزایش چشمگیر درخشندگی و همچنین ایجاد نور لیزر منجر شد.
ال ای دی ساخته شده توسط این تیم از 100 تا 1000 برابر درخشنده تر از طرح های معمولی LED است.
بابک نیکوبخت طراح LED جدید گفت: این یک معماری جدید برای ساخت دیودهای تابش نور است و ما از همان مواد LED قبلی استفاده می کنیم ولی تفاوت عمده در شکل آنهاست.
ال ای دی های مدرن محدودیتی دارند که طراحان را ناامید می کند. وقتی تغذیه LED بیشتر می شود باعث درخشان تر آن می شود، اما این درخشندگی دوانی ندارد و زود از بین می رود که این امر باعث ناکارآمدی و افت کارایی LED ها است.
هدف اصلی این پروژه ایجاد یک LED میکروسکوپی برای استفاده در برنامه های بسیار کوچک مانند فناوری آزمایشگاهی بر روی تراشه بود اما پس از طراحی مشاهده شد که طراحی LED جدی به صورت شگرفی بر افت کارایی مذکور غلبه کرده است.
این تیم طراحی کاملاً جدیدی را برای بخش درخشنده کننده LED (باله) انجام دادند. برخلاف طراحی مسطح بکار رفته در دیودهای تابش نور معمولی، محققان یک منبع نوری از رشته های اکسید روی باله نازک قرار دادند.
طراحی جدید در طول موج بین مرز بنفش و فرا بنفش کار می کند و حدود 100 تا 1000 برابر بیشتر از ال ای دی های معمولی درخشش دارد.
بابک نیکوبخت گفت که یک LED معمولی می تواند کمتر از یک میکرومتر مربع با حدود 22 نانووات توان بدرخشد اما این یکی می تواند تا 20 میکرووات تولید کند. این طرح می تواند بر افت راندمان ال ای دی در تولید منابع نوری روشن تر غلبه کند.
این تیم با افزایش جریان به کشف غافلگیرکننده دیگری دست پیدا کرند. در حالی که در ابتدا ال ای دی در طیف وسیعی از طول موج ها می درخشید، اما انتشار نسبتاً گسترده آن در دو طول موج بسیار کاهش یافت. توضیح واضح و روشن این پدیده این است که ال ای دی کوچک آنها به یک لیزر کوچک تبدیل شده است.
یک لیزر کوچک برای کاربردهای مقیاس تراشه ای نه تنها برای سنجش شیمیایی است بلکه در محصولات ارتباطی مانند نمایشگرهای با کیفیت بالا بسیار مهم است.
منبع: phys
