納米線LED照明更節能 五年內實現商用化

2021-01-09 千家智客

[導讀]Robert Feidenhans』l則表示，納米線將為LED帶來更自然的光源，而且還將使用更低的功耗。此外，它們還可以應用於智慧型手機、電視機以及各種形式的照明中。

　　根據丹麥哥本哈根大學(University of Copenhagen)玻爾研究所(Niels Bohr Institute;NBI)的研究證實，採用納米線製成的LED只需使用更少的能源，就能提供更明亮的光源。

　　研究人員深入研究了利用X射線顯微術的納米線，透過這種方法，研究人員們能夠確定如何設計納米線使其得以提供最佳性能。這項研究結果發表在《ACS Nano》科學期刊。

　　納米線大小約僅2微米高(μu03BCm;1μu03BCm是1/1000毫米)，直徑約10-500納米(nm，1nm約1/1000μu03BCm)。專為LED用的納米線是由內部的氮化鎵(GaN)核心以及外層氮化鎵銦(InGaN)所組成，二者都是半導體材料。

　　這種二極體的光源有賴於存在兩種材料之間的機械應變，而這種應變則大幅取決於兩種材料層之間如何彼此接觸。丹麥哥本哈根大學教授兼玻爾研究所所長Robert Feidenhansl解釋，我們研究了多種採用X射線顯微術的納米線，甚至是原則上相同的納米線，我們可以看到其間的差異及其相當不同的結構。

　　相關的研究是在位於德國漢堡的「德國電子同步加速器研究所」(DESY)電子同步加速器中利用納米級X射線顯微術進行。雖然這種方法相當耗時，而且結果通常十分有限或甚至僅能滿足單一研究主題。然而，利用納米級X射線的特殊設計，可使納米線在過程中不至於被破壞，從而使研究人員得以順利地同時測量一系列的納米線。

　　

 

　　每個納米線的X射線影像顯示散射強度的分布，以及在氮化鎵核心與氮化鎵銦外層的機械應變。根據這種應變顯示外層與核心完美契合。

　　(來源：Northeastern University)

　　「我們測量了20種納米線，而當我們看到影像時都非常訝異，因為你可以清楚地看到每一種納米線的細節，包括核心與外層這兩種結構。如果結構中有任何缺陷或略微彎曲，就無法正常運作。所以，我們可以準確地找出哪些是最優質的納米線，而且具有最高效率的核心/外殼結構，」哥本哈根大學玻爾研究所「中子與X射線散射」研究小組的博士生Tomas Stankevic解釋。

　　Robert Feidenhans』l則表示，納米線將為LED帶來更自然的光源，而且還將使用更低的功耗。此外，它們還可以應用於智慧型手機、電視機以及各種形式的照明中。

　　研究人員預計，這種納米線LED照明可五年內實現商用化。

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