Ученые из Политехнического института Ренсселера разработали новый метод производства светодиодов зеленого цвета с увеличенной светоотдачей.

Команда исследователей во главе с профессором физики Кристианом Ветцелем (Christian Wetzel) смогла усовершенствовать технику травления наноразмерных слоев на границе между сапфировой основой и слоем нитрида галлия, который дает зеленый цвет свечения светодиодных индикаторов. Новая методика значительно повышает светоотдачу зеленых светодиодов, чего долгое время не удавалось достичь.

«Создание ярких дешевых зеленых светодиодов оказалось гораздо более сложной задачей, чем думали академические и промышленные круги, – поясняет Кристиан Ветцель. – Каждый экран компьютера и телевизора формирует цветное изображение с помощью красного, синего и зеленого цветов. У нас уже есть мощные недорогие красные и синие светодиоды. Как только нам удастся разработать аналогичные зеленые, появится возможность перейти к новому поколению высокопроизводительных, энергоэффективных дисплеев».

Сапфир является широко используемым и одним из наименее дорогостоящих материалов для производства светодиодов. Поэтому открытие Ветцеля может иметь большие перспективы для быстрорастущей светодиодной индустрии.

Светодиодное освещение требует малой доли электроэнергии, необходимой обычной лампе накаливания. К тому же, светодиоды очень прочны, долговечны и почти не греются. Цвет светового излучения светодиода зависит от типа полупроводникового материала. Первые светодиоды были красными, затем появились оранжевые. Спустя годы появились синие светодиоды, которые сегодня широко используются для подсветки экранов мобильных телефонов, портативных компьютеров и других электронных устройств. Настоящим прорывом стали светодиоды с белым светом, которые сразу же нашли применение в автомобильных фарах, фонариках, подсветке камер холодильников и т.д. На самом деле белый свет в таких приборах обычно получается благодаря покрытию желтым фосфором обычных синих светодиодов. Это добавляет «лишний» этап в процессе производства, а также приводит к «ложной» белой подсветке с заметным голубоватым оттенком.

Ключ к настоящим белым светодиодам, по мнению, Кристиана Ветцеля, лежит в создании яркого зеленого светодиода – достаточно совместить с ним существующие высокопроизводительные красные и синие светодиоды, и можно получить любой видимый человеческим глазом оттенок, включая настоящий белый цвет.

Исследовательская группа из Политехнического института Ренсселера близка к тому, чтобы преодолеть отставание в яркости зеленых светодиодов и устранить технологический барьер, мешающий созданию новых экономичных дисплеев.