Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita

Catre LED-uri mai ieftine

Autor: Presura Cristian

Prin calitatile lor, diodele luminescente reprezinta viitorul iluminatului, lucru recunoscut nu numai de cercetatorii din universitati, cat si de cei din companii. Diodele luminescente mai sunt denumite si LED-uri, de la prescurtarea cuvantului englez ‘light-emitting diode’ (ce inseamna ‘dioda emitatoare de lumina’). LED-urile sunt de aproape patru ori mai eficiente decat becurile cu incandescenta, si vin in diverse culori. Cu toate ca eficienta lor este inca mai scazuta decat cea a becurilor fluorescente, ele nu contin mercur ca acestea din urma. In plus, LED-urile mult mai rezistente la socuri mecanice sau variatii termice, avand o durata de viata de aproape 15 ani.

Cu toate acestea, momentan LED-urile sunt de cel putin 20 de ori mai scumpe decat becurile obisnuite, ajungand la cativa euro numai pentru o putere de 1 Watt. De aceea aplicatiile lor se reduc inca la indicatoare luminoase, sau diverse forme de lanterne. LED-urile nu au intrat inca in competitia becurilor ce ne lumineaza casa, desi pot fi tot atat de luminoase ca acestea.

In parte, pretul ridicat se datoreaza faptului ca LED-urile sunt create de obicei pe un strat costisitor de safir. Ori aceasta este tocmai bariera de cost care a fost depasita de cercetatorii de la Universitatea Purdue. Acestia au reusit sa dezvolte LED-uri pe straturi mult mai ieftine de siliciu, folosite pe scara larga in industria circuitelor integrate, ne anunta portalul www.physorg.com.

Materialul din LED-urile albastre si verzi care genereaza lumina la trecerea curentului electric este nitritul de galiu (‘gallium nitride’), acelasi material care genereaza lumina si in cazul laserilor pentru noile generatii de DVD-uri (HD-DVD sau BD). Pentru a colecta cat mai multa lumina, intre nitritul de galiu (materialul de genereaza lumina) si substratul de safir se adauga de obicei un strat reflector aditional, ce reflecta inapoi lumina generata din intamplare catre substrat, pentru a mari eficienta LED-ului.

Pentru a construi un LED pe un strat de siliciu, si nu de safir, oamenii de stiinta de la Universitatea Purdue au trebuit sa gaseasca o structura potrivita pentru stratul reflector, care sa asigure nu numai adeziunea, dar si potrivirea perfecta a retelelor formate de atomii materialelor prezente, in asa fel incat sa se pastreze structura cristalina a nitritului de galiu (materialul luminos). Ei au realizat de aceea stratul metalic reflector din nitrit de zirconiu, si au mai adaugat un strat suplimentar intre acesta si cel de siliciu, pentru a evita o posibila reactie chimica nedorita intre acestea. In final, structura straturilor de materiale a devenit un fel de sandwich bine ajustat, obtinut printr-o combinatie de tehnici, printre care si cea de crestere epitaxiala, la temperaturi ce depasesc 1000 de grade Celsius.

Desigur, folosirea pe scara industriala a noului proces de fabricatie poate reduce costul LED-urilor. In plus, se stie ca siliciul este un bun conducator termic, ceea ce va mari si mai mult timpul de viata al LED-urilor. Ramane insa de vazut cat de mare va fi scaderea pretului LED-urilor odata ce noua metoda va fi implementata. In plus, aceasta nu este inca definitivata, existand probleme la racirea LED-ului de la cele 1000 de grade Celsius la care a fost construit. Aici, datorita diferentelor dintre coeficientul de expansiune termica a nitritului de galiu si siliciu, structura fragila se poate sparge in cursul racirii.[www.stiinta.info]

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger