未来的低耗电LEDs将通过纳米导线来实现

2015-07-17 线缆商情 线缆商情

据尼尔斯·玻尔研究所(Niels Bohr Institute)的最新研究成果，用纳米导线制作的LEDs作为光源因低能耗而显示了出色的性能。
　LED，不仅仅具有照明和杀菌用途，弗吉尼亚州大学还将它应用于高速数据通信。

图1 这里，纳米导线的线芯是GaAs，表层是InGaN。高度是2μm，直径400nm。前面所提到的东大的纳米导线，长度为4. 3μm，直径则只有290nm。
科研小组使用X射线显微镜检测了纳米导线。另外、用该方法还可以正确显示出，为了得到最高的特性而如何设计纳米导线。此研究成果，被ACS Nano刊载。
　纳米导线极为细小，高度仅有约2μm、直径10～500nm。适合LEDs的纳米导线，线芯是GaN，表层是InGaAs，这些均都是半导体材料。
「那种二极管的光，依赖于在双方的材料间存在的机械偏态，而偏态取决于2个层如何互相作用。到现在为止、利用X射线显微镜所调查的大量纳米导线的结果表明，纳米导线原理虽然一样,但实际上有差别，结构更是大不同」，哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所长Robert Feidenhans’l教授对此做了说明。
此项研究，利用了位于德国汉堡DESY的电子回旋加速器的纳米比例尺X射线显微镜。这个方法非常花费时间，通常，所出结果有可能极为有限或仅限于单个研究课题。可是在这里，研究小组在检测过程中没有破坏到纳米导线，而且使用特别设计的纳米焦点X射线能同时能测量一连串的直立纳米导线。
「 我们测量了20件纳米导线，观测图像时能够详细而清楚地看到各个纳米导线，我们真的非常吃惊。线芯和外层的结构两个都能看到。如果结构有缺陷或有一点点弯曲的话就不能正常发挥作用。因此，可以正确地判定出哪个纳米电线是最好的、是不是最高效率的线芯/外层结构」。研究小组的PhD学生Tomas Stankevic做了说明。
　该种纳米导线由瑞典的企业制造，这个新的信息可以应用于纳米导线的层结构的微调整。根据Robert Feidenhans’I教授的说明，此种纳米导线有巨大的发展前途。LEDs更接近自然光，电力消耗也压倒性的少。另外，也能使用于智能手机、电视机的制造和许多的照明形态。研究小组认为产品的实用化5年内有望实现。

图2 各个纳米导线的X射线图像，显示了线芯的GaN和表层的InGaN的散乱强度及机械性偏态的分布。偏态表示着表层与线芯完美地贴紧。

图3 用纳米焦点X射线扫描一连串的纳米导线、测量不同的来自纳米结晶面的反射。反射的位置，会提供关于纳米导线的倾斜和变形的信息。

来源于：中日电线和光通信行业之桥