Les nanopartícules podrien estimular millors LED, capa d'invisibilitat

- Aug 24, 2017-

En un avenç que podria augmentar l'eficiència de la il·luminació del LED en un 50% i fins i tot obrir el camí als dispositius de despreniment d'invisibilitat, un equip d'investigadors de la Universitat de Michigan ha desenvolupat una nova tècnica que els pebroferen les nanopartícules metàl·liques en semiconductors.

 

És la primera tècnica que pot créixer econòmicament nanopartícules metàl·liques tant a sota com a la superfície dels semiconductors. El procés afegeix pràcticament cap cost durant la fabricació i la seva eficiència millorada podria permetre als fabricants utilitzar menys semiconductors en productes acabats, fent-los menys costosos.

Les nanopartícules metàl·liques poden augmentar l'eficiència dels LED de diverses maneres. Poden actuar com petites antenes que alteren i redirigeixen l'electricitat a través del semiconductor, convertint-lo més en llum. També poden ajudar a reflectir la llum del dispositiu, impedint que quedi atrapat a l'interior i malbaratat.

El procés es pot utilitzar amb el nitruro de gal que s'utilitza en la il·luminació LED i també pot augmentar l'eficiència en altres productes semiconductors, incloses les cèl·lules solars. Es detalla en un estudi publicat a la revista Journal of Applied Physics.

"Aquesta és una addició perfecta al procés de fabricació, i això és el que fa que sigui tan emocionant", va dir Rachel Goldman, professora de ciències de materials i enginyeria i física. "La capacitat de fer estructures 3D amb aquestes nanopartícules a tot arreu obrirà moltes possibilitats".

 

La innovació clau

La idea d'afegir nanopartícules per augmentar l'eficiència del LED no és nova. Però els esforços previs per incorporar-los no han estat pràctics per a la fabricació a gran escala. Es van centrar en metalls cars, com plata, or i platí. A més, la mida i l'espaiat de les partícules han de ser molt precises; Això requeria passos de fabricació addicionals i cars. A més, no hi va haver una forma rendible d'incorporar partícules per sota de la superfície.

L'equip de Goldman va descobrir una forma més senzilla que s'integra fàcilment amb el procés epitaxial de feix molecular utilitzat per fabricar semiconductors. L'epitaxi de la biga molecular polvoritza diverses capes d'elements metàl·lics sobre una oblea. Això crea exactament les propietats conductives correctes per a un propòsit determinat.

Els investigadors de la UM van aplicar un feix d'ions entre aquestes capes : un pas que empeny el metall a la superfície de l'oblea de semiconductors. El metall forma partícules nanoescala que serveixen el mateix propòsit que les orquines cares d'or i platí en investigacions anteriors. La seva mida i la seva ubicació es poden controlar amb precisió variant l'angle i la intensitat del feix d'ions. I l'aplicació del feix d'ions una vegada i una altra entre cada capa crea un semiconductor amb les nanopartícules intercalades.

 



Un parell de:Cèl·lula Solar Global pasta mercat mida i mercat comparteixen 2017 al 2022 Següent:3. Síntesi de les nanopartícules platejades per bacteris