據(jù)報(bào)道，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)、馬里蘭大學(xué)和倫斯勒理工學(xué)院等最近開發(fā)了一種新型發(fā)光二極管(LED)，有望突破長期存在的光源效率限制。研究人員經(jīng)演示實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，新型LED的亮度是傳統(tǒng)亞微米級LED的100~1000倍，并且具備產(chǎn)生激光的能力。這些特性在規(guī)模化和小型化應(yīng)用中具備潛在應(yīng)用價(jià)值。

　　NIST研究人員Babak Nikoobakht說：“這是制造LED的新架構(gòu)。雖然我們使用的材料與傳統(tǒng)LED裝置相同，但對它們的形狀進(jìn)行了改進(jìn)?！?/p>

　　雖然LED裝置開啟了照明新時(shí)代，但即便是現(xiàn)在使用的LED設(shè)備，也有它的局限性：在一定程度上，增加LED的電量會使其發(fā)出的光更明亮。然而，亮度很快就會降低，使LED的效率變得非常低?！靶式档汀眴栴}限制了LED在通信技術(shù)、殺毒等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　Nikoobakht等設(shè)計(jì)的新型LED裝置克服了效率降低問題，但這完全是意外之喜——他們的主要目標(biāo)只是制造一種微型LED，以滿足芯片實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的需求。

　　與傳統(tǒng)LED使用的平面設(shè)計(jì)不同，研究人員在新LED中引入了氧化鋅翅片。翅片陣列看起來就像一把小梳子，并可以向1厘米以外區(qū)域延伸。

　　Nikoobakht解釋說：“我們從翅片結(jié)構(gòu)上看到了希望，因?yàn)樗鼈兗?xì)長的形狀和較寬的側(cè)面或許能夠接收更多電流。一開始，我們只是想測試一下新架構(gòu)能承受多高的電流，結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)它變得越來越亮?！?/p>

　　新LED能發(fā)射出紫光至紫外光的明亮光線，產(chǎn)生的功率是一般小型LED的成百上千倍。Nikoobakht說：“這是一個(gè)重要的基礎(chǔ)性發(fā)現(xiàn)。面積約1平方微米的LED，發(fā)光功率約為22納瓦，而新LED能產(chǎn)生高達(dá)20微瓦的功率?！?/p>

　　在實(shí)驗(yàn)過程中，研究人員還取得了另一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)：雖然新LED最初是在一定波長范圍內(nèi)發(fā)光，但它相對較寬的發(fā)射光范圍最終縮小為兩個(gè)波長的強(qiáng)烈紫光。這說明，新LED裝置變成了微型激光器。

　　Nikoobakht說：“將LED轉(zhuǎn)換為激光非常不容易。它需要將LED與諧振腔耦合，使光在腔內(nèi)反射。翅片結(jié)構(gòu)讓新LED能夠獨(dú)立完成整個(gè)工作，無需再依托諧振腔?！?/p>

　　微型激光器在化學(xué)傳感、便攜式通信產(chǎn)品、高清顯示器和芯片級設(shè)備等方面，都有重要應(yīng)用價(jià)值。Nikoobakht說：“新型LED裝置有可能成為未來應(yīng)用的關(guān)鍵組成部分之一。它能發(fā)出明亮的激光，并且效率不會降低?！?/p>

編輯：嚴(yán)志祥