2 декабря 2014
Китайские исследователи пришли к выводу, что если бы бесфосфорные светодиоды были столь же эффективны, как обычные белые светодиоды, то они бы могли стать стандартом светодиодного освещения.
Ученые из Пекинского Университета разработали уникальные бесфосфорные белые светодиоды на основе нитрида галлия, которые дают сине-желтое излучение. На самом деле это не первое подобное исследование. Однако заслуга китайских ученых состоит в том, что они очень внимательно изучили саму природу светового излучения и обнаружили следующее. Свечение возникает в ядре с высоким содержанием иридия (желтый спектр излучения) и граничащих с ним участках с пониженным содержанием иридия (синий спектр излучения), которые располагаются на поверхности светодиода в углублениях, напоминающих по форме перевернутую пирамиду.
Характеристики белых светодиодов были исследованы путем измерения при комнатной температуре спектра электролюминесценции и катодолюминесценции. А с помощью рентгеновских лучей высокого разрешения и электронного микроскопа ученые смогли установить взаимосвязь структуры источника света и его оптических свойств.
При низкой силе тока светодиод излучает главным образом желтый свет (560 nm). Когда сила тока увеличивается, усиливается и синий спектр излучения (466 nm). Например, при силе тока 50 мА светодиод желтый, но как только этот показатель возрастает до 150 мА, спектр электролюминесценции начинает соответствовать источнику белого света с цветовой температурой 4972 K.
Обычные белые светодиоды дают свет за счет комбинации синего излучения и децимированного (сигнала, преобразованного с понижением частоты дискретизации) желтого излучения, которое выделяет фосфор. Катализатором в этом процессе служит порция синего светодиодного излучения. Если бы бесфосфорные светодиоды сравнялись по эффективности с обычными белыми светодиодами, они могли бы стать новым стандартом светодиодного освещения. При этом они служили бы намного дольше своих белых собратьев, ведь в них нет фосфора, который, разлагаясь, сокращает срок службы традиционного светодиода.
