LED یکی از موضوعات بسیار مهم در فناوریهای نوین است بنابراین تحقیقاتی بسیاری روی توسعه آنها انجام میشود. اخیر یک گروه تحقیقات هلندی روشی ارائه کرده است که با آن میتوان کارایی LEDها را افزایش داد. در این روش از نانوسیمها برای جهت دادن به تابش نور LED استفاده شده است.
استفاده از نانوسیم در بهبود عملکرد LED
LED یکی از موضوعات بسیار مهم در فناوریهای نوین است بنابراین تحقیقاتی بسیاری روی توسعه آنها انجام میشود. اخیر یک گروه تحقیقات هلندی روشی ارائه کرده است که با آن میتوان کارایی LEDها را افزایش داد. در این روش از نانوسیمها برای جهت دادن به تابش نور LED استفاده شده است.
پژوهشگران مرکز تحقیقات AMOLF هلند با همکاری همتایان خود در شرکت فیلیپس، دانشگاه صنعتی دلفت و دانشگاه آیندهوون موفق به ساخت نانوساختار ویژهای شدهاند که میتوان از آن در تولید دیودهای نشر نوری (LEDs) استفاده کرد. این نانوساختارها میتواند برای کنترل جهت نشر دیودها مورد استفاده قرار گیرد. کنترل جهت نور در افزایش کارایی LEDها اهمیت حیاتی دارد. این پروژه گامی به سوی نسل جدید LEDها است که مبتنی بر نانوسیمهای نیمههادی است.
در این پروژه میزان شدت نور نشر یافته بوسیله نانوسیمها بهعنوان تابعی از طول موج (یا رنگ) و زاویه نور نشر یافته مورد بررسی قرار گرفته است. بیشینیه شدت نشر یافته به ناشری بستگی دارد که روی نانوسیم واقع شده است. در این پروژه این ناشر در ۹۵۰ نانومترو ۵۵ درجه قرار گرفته است.
سطح میان LED و اتمسفر اطراف آن تعیین کننده اصلی جهتی است که نشر LED در آن اتفاق میافتد. از آنجایی که نور با زاویه بسیار کوچکی از سطح LED نشر مییابد، مسیر آن مستقیم است در واقع مسیر این نور عمود بر سطح ست. با این حال این زاویه میتواند متاثر از نانوساختارهای موجود در سطح LED باشد. با الهام از این نانوساختارها، پژوهشگران موفق شدند فناوری جدیدی ارائه کنند که در آن جهت نور میتواند تغییر کند.
در این فناوری، نانوسیمها نشر کننده نور با الگوهای منظمی ایجاد میشوند. این الگوها تشکیل بلورهای فتونیک میدهند که نور را در جهتهای ویژهای نشر میدهند. علاوهبراین محققان نشان دادند که شدت نشر میتواند با تغییر بسیار کوچک در ناشر موجود روی نانوسیم بهمیزان بهینه خود برسد. با علم به این حقیقت، میتوان کارایی LEDها را افزایش داد. همچنین میتوان فرصتهایی برای تولید LEDهای نسل جدید مبتنی بر نانوسیمهای نیمههادی ایجاد کرد.
این تحقیق بخشی از برنامه همکاری صنعتی “بهبود منابع نوری حالت جامد” است که توسط بنیاد تحقیقات ماده (FOM) و شرکت فیلیپس انجام میشود.
نتایج این تحقیق در قالب مقالهای تحت عنوان Controlling the Directional Emission of Light by Periodic Arrays of Heterostructured Semiconductor Nanowires در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است.
