211service.com
Nanowire šviesos diodai
IBM tyrimų mokslininkai Yorktown Heights, NY, pademonstravo naują būdą, kaip elektros energiją paversti šviesa nanolaidiniais šviesą skleidžiančiais prietaisais (LED). Nanolaidų šviesos diodai galiausiai galėtų būti naudojami telekomunikacijoms ir greitesniam ryšiui tarp įrenginių mikroschemose. Šis metodas taip pat galėtų paruošti kelią naujo tipo ryškiam ir efektyviam ekranui.
Mikroskopinis šviesos diodas: Plonas indžio-nitrido nanolaidelis apima du elektrodus. Įjungus srovę, ji skleidžia infraraudonąją šviesą.
Tyrėjai pastatė šviesos diodą, panašų į tranzistorių, sudarytą iš indžio-nitrido nanolaido, ištempto tarp dviejų elektrodų ant silicio pagrindo. Nanoviela yra maždaug 100 nanometrų pločio ir apima mažesnį nei 10 mikrometrų atstumą. Kai mokslininkai į nanolaidą nukreipia srovę, jis skleidžia šviesą. Nors šviesą skleidžiantys nanolaideliai buvo gaminami ir anksčiau, nauji įrenginiai remiasi skirtingais fiziniais mechanizmais, kurie yra paprastesni; dėl to nanolaidų šviesos diodas galėtų būti efektyvesnis ir geresnis. Be to, prietaisas sėkmingai skleidžia infraraudonųjų spindulių šviesą, o tai nanolaidams buvo ypač sunku, sakoma. Phaedon Avouris , vienas iš IBM tyrėjų.
Paprastai šviesa šviesos dioduose sukuriama įvedant elektronus ir jų teigiamus atitikmenis, skyles, į aktyvią medžiagą, kur jie susijungia ir skleidžia šviesą. Su naujais prietaisais tyrėjams tereikia įšvirkšti elektronus; tai sukelia elektronų ir skylių susidarymą lokaliai, nanolaidelių viduje. Mechanizmas galėtų būti efektyvesnis, nes vienas elektronas gali būti naudojamas daugiau nei vienai elektronų skylių porai sukurti. Be to, mokslininkai įrodė, kad nanolaideliai gali skleisti intensyvesnę šviesą nei kiti šviesos diodai.
Mažas nanolaidelių dydis ir suderinamumas su siliciu daro juos patrauklius integravimui į lustus, sakoma Eugenijus Fitzgeraldas MIT medžiagų mokslo ir inžinerijos profesorius. Nanolaideliai taip pat skleidžia infraraudonųjų spindulių šviesą, todėl jie idealiai tinka šviesolaidinėms telekomunikacijoms ir optiniam ryšiui tarp įrenginių mikroschemose, kurie gali padėti žymiai pagreitinti kompiuterių darbą.
Fitzgeraldas teigia, kad nanolaidiniai šviesos diodai išplečia spalvų diapazoną, kurį gali skleisti nitrido pagrindu pagamintos medžiagos. Nitrido medžiagos yra didelės raiškos DVD grotuvų mėlynųjų lazerių pagrindas, sako jis, ir jie taip pat buvo naudingi skleidžiant žalią šviesą. Jei nanolaidai gali būti sureguliuoti taip, kad skleistų raudoną šviesą, kaip atrodo tikėtina, tada raudonus, žalius ir mėlynus šviesos diodus būtų galima sukurti naudojant tos pačios medžiagos variantus, todėl būtų praktiška juos visus gaminti ant to paties pagrindo. Galų gale gali būti įmanoma tokius šviesos diodus sudėti į spalvotų ekranų pikselius, kurie yra ryškesni, efektyvesni ir geriau atrodantys nei šiandieniniai plokščiaekraniai LCD ekranai, sako Fitzgeraldas.
Laidai ne tik skleidė infraraudonųjų spindulių šviesą, bet ir parodė savotišką gebėjimą skleisti intensyvesnę šviesą kylant temperatūrai; paprastai, esant aukštai temperatūrai, šviesos spinduliavimas pritemsta arba sustoja. Tai gali sukelti šviesos diodų, galinčių atlaikyti aukštą temperatūrą, savybę, kuri gali būti naudinga tam tikroms karinėms reikmėms, sako Avouris.
Nauji fiziniai mechanizmai, kuriais grindžiamas indžio-nitrido nanolaidelių gebėjimas skleisti šviesą, gali turėti platesnį poveikį nanolaidų tyrimams. Jei čia naudojamas mechanizmas veikia kitose medžiagose, jis gali išplėsti medžiagų, kurios gali būti naudojamos kuriant šviesos diodus, skaičių, sako Fitzgeraldas. Tai galėtų atpiginti šviesos diodus ir suteikti tyrėjams daug daugiau universalumo kuriant geresnio našumo įrenginius.