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未來的低耗電LEDs將通過納米導(dǎo)線來實(shí)現(xiàn)

2015-07-17 線纜商情 線纜商情

據(jù)尼爾斯·玻爾研究所(Niels Bohr Institute)的最新研究成果，用納米導(dǎo)線制作的LEDs作為光源因低能耗而顯示了出色的性能。
　LED，不僅僅具有照明和殺菌用途，弗吉尼亞州大學(xué)還將它應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)通信。

圖1 這里，納米導(dǎo)線的線芯是GaAs，表層是InGaN。高度是2μm，直徑400nm。前面所提到的東大的納米導(dǎo)線，長度為4. 3μm，直徑則只有290nm。
科研小組使用X射線顯微鏡檢測了納米導(dǎo)線。另外、用該方法還可以正確顯示出，為了得到最高的特性而如何設(shè)計(jì)納米導(dǎo)線。此研究成果，被ACS Nano刊載。
　納米導(dǎo)線極為細(xì)小，高度僅有約2μm、直徑10～500nm。適合LEDs的納米導(dǎo)線，線芯是GaN，表層是InGaAs，這些均都是半導(dǎo)體材料。
「那種二極管的光，依賴于在雙方的材料間存在的機(jī)械偏態(tài)，而偏態(tài)取決于2個層如何互相作用。到現(xiàn)在為止、利用X射線顯微鏡所調(diào)查的大量納米導(dǎo)線的結(jié)果表明，納米導(dǎo)線原理雖然一樣,但實(shí)際上有差別，結(jié)構(gòu)更是大不同」，哥本哈根大學(xué)尼爾斯·玻爾研究所長Robert Feidenhans’l教授對此做了說明。
此項(xiàng)研究，利用了位于德國漢堡DESY的電子回旋加速器的納米比例尺X射線顯微鏡。這個方法非�；ㄙM(fèi)時間，通常，所出結(jié)果有可能極為有限或僅限于單個研究課題�？墒窃谶@里，研究小組在檢測過程中沒有破壞到納米導(dǎo)線，而且使用特別設(shè)計(jì)的納米焦點(diǎn)X射線能同時能測量一連串的直立納米導(dǎo)線。
「 我們測量了20件納米導(dǎo)線，觀測圖像時能夠詳細(xì)而清楚地看到各個納米導(dǎo)線，我們真的非常吃驚。線芯和外層的結(jié)構(gòu)兩個都能看到。如果結(jié)構(gòu)有缺陷或有一點(diǎn)點(diǎn)彎曲的話就不能正常發(fā)揮作用。因此，可以正確地判定出哪個納米電線是最好的、是不是最高效率的線芯/外層結(jié)構(gòu)」。研究小組的PhD學(xué)生Tomas Stankevic做了說明。
　該種納米導(dǎo)線由瑞典的企業(yè)制造，這個新的信息可以應(yīng)用于納米導(dǎo)線的層結(jié)構(gòu)的微調(diào)整。根據(jù)Robert Feidenhans’I教授的說明，此種納米導(dǎo)線有巨大的發(fā)展前途。LEDs更接近自然光，電力消耗也壓倒性的少。另外，也能使用于智能手機(jī)、電視機(jī)的制造和許多的照明形態(tài)。研究小組認(rèn)為產(chǎn)品的實(shí)用化5年內(nèi)有望實(shí)現(xiàn)。

圖2 各個納米導(dǎo)線的X射線圖像，顯示了線芯的GaN和表層的InGaN的散亂強(qiáng)度及機(jī)械性偏態(tài)的分布。偏態(tài)表示著表層與線芯完美地貼緊。

圖3 用納米焦點(diǎn)X射線掃描一連串的納米導(dǎo)線、測量不同的來自納米結(jié)晶面的反射。反射的位置，會提供關(guān)于納米導(dǎo)線的傾斜和變形的信息。

來源于：中日電線和光通信行業(yè)之橋