哥本哈根大學(xué)證實(shí)，納米線LED照明的潛力值很高

根據(jù)丹麥哥本哈根大學(xué)(University of Copenhagen)玻爾研究所(Niels Bohr Institute；NBI)的研究證實(shí)，采用納米線制成的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(shù)的納米線，透過這種方法，研究人員們能夠確定如何設(shè)計(jì)納米線使其得以提供最佳性能。這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表在《ACS Nano》科學(xué)期刊。

 

納米線大小約僅2微米高(μm；1μm是1/1000毫米)，直徑約10-500納米(nm，1nm約1/1000μm)。專為LED用的納米線是由內(nèi)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(dǎo)體材料。

 

這種二極管的光源有賴于存在兩種材料之間的機(jī)械應(yīng)變，而這種應(yīng)變則大幅取決于兩種材料層之間如何彼此接觸。丹麥哥本哈根大學(xué)教授兼玻爾研究所所長Robert Feidenhansl解釋，我們研究了多種采用X射線顯微術(shù)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(dāng)不同的結(jié)構(gòu)。

 

相關(guān)的研究是在位于德國漢堡的“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(shù)進(jìn)行。雖然這種方法相當(dāng)耗時(shí)，而且結(jié)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(shè)計(jì)，可使納米線在過程中不至于被破壞，從而使研究人員得以順利地同時(shí)測量一系列的納米線。

 

 

每個(gè)納米線的X射線影像顯示散射強(qiáng)度的分布，以及在氮化鎵核心與氮化鎵銦外層的機(jī)械應(yīng)變。根據(jù)這種應(yīng)變顯示外層與核心完美契合

 

“我們測量了20種納米線，而當(dāng)我們看到影像時(shí)都非常訝異，因?yàn)槟憧梢郧宄乜吹矫恳环N納米線的細(xì)節(jié)，包括核心與外層這兩種結(jié)構(gòu)。如果結(jié)構(gòu)中有任何缺陷或略微彎曲，就無法正常運(yùn)作。所以，我們可以準(zhǔn)確地找出哪些是最優(yōu)質(zhì)的納米線，而且具有最高效率的核心/外殼結(jié)構(gòu)，”哥本哈根大學(xué)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(yīng)用于智能手機(jī)、電視機(jī)以及各種形式的照明中。

 

研究人員預(yù)計(jì)，這種納米線LED照明可五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商用化。