Los gurús de Nanowire del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología NIST han fabricado diodos emisores de luz ultravioleta LED que, gracias a un tipo especial de carcasa, producen una intensidad de luz cinco veces mayor que los LED comparables basados en una carcasa más simplediseño.
Los LED ultravioleta se utilizan en un número creciente de aplicaciones, como el curado de polímeros, la purificación de agua y la desinfección médica. Los micro-LED también son de interés para las pantallas visuales. El personal del NIST está experimentando con LED basados en nanocables para puntas de sonda de escaneo destinadas aaplicaciones de electrónica y biología.
Los nuevos LED más brillantes son el resultado de la experiencia del NIST en la fabricación de nanocables de nitruro de galio GaN de alta calidad. Últimamente, los investigadores han estado experimentando con núcleos de nanocables hechos de GaN dopado con silicio, que tiene electrones adicionales, rodeados de capas hechasde GaN dopado con magnesio, que tiene un exceso de "agujeros" para los electrones faltantes. Cuando un electrón y un agujero se combinan, la energía se libera como luz, un proceso conocido como electroluminiscencia.
El grupo NIST demostró previamente LED que producían luz atribuida a los electrones inyectados en la capa de cubierta para recombinarse con agujeros. Los nuevos LED tienen un poco de aluminio agregado a la capa de cubierta, lo que reduce las pérdidas por desbordamiento de electrones y reabsorción de luz.
Como se describe en el diario Nanotecnología , los LED más brillantes están fabricados a partir de nanocables con una estructura denominada "pin", un diseño de tres capas que inyecta electrones y agujeros en el nanocable. La adición de aluminio a la carcasa ayuda a confinar los electrones al núcleo del nanocable, lo que aumentala electroluminiscencia quíntuple
"El papel del aluminio es introducir una asimetría en la corriente eléctrica que evita que los electrones fluyan hacia la capa de cubierta, lo que reduciría la eficiencia, y en cambio confina electrones y agujeros al núcleo de nanocables", dijo el primer autor Matt Brubaker.
Las estructuras de prueba de nanocables tenían una longitud de aproximadamente 440 nanómetros nm con un grosor de la carcasa de aproximadamente 40 nm. Los LED finales, incluidas las conchas, eran casi 10 veces más grandes. Los investigadores descubrieron que la cantidad de aluminio incorporado en las estructuras fabricadas depende dediámetro de nanocables
El líder del grupo, Kris Bertness, dijo que al menos dos empresas están desarrollando micro-LED basados en nanocables, y el NIST tiene un Acuerdo de Investigación y Desarrollo Cooperativo con uno de ellos para desarrollar métodos de caracterización estructural y dopantes. Los investigadores han tenido discusiones preliminares sobre escaneolas empresas de sondas sobre el uso de LED NIST en sus puntas de sonda, y NIST planea demostrar herramientas prototipo de LED pronto.
El equipo del NIST posee la patente de los Estados Unidos 8.484.756 sobre un instrumento que combina la microscopía de sonda de escaneo de microondas con un LED para pruebas no destructivas y sin contacto de la calidad del material para nanoestructuras semiconductoras importantes como canales de transistores y granos individuales en células solares. La sonda también podría usarsepara la investigación biológica sobre el desarrollo de proteínas y la estructura celular.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Estándares y Tecnología NIST . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :