أبحاث أمريكية تطور تقنية LED من نيتريد الغاليوم تضاعف تدفق الضوء

　　وفقًا لتقرير نشره موقع Phys.org في 20 مارس، طوّر علماء في جامعة ولاية كارولينا الشمالية بالولايات المتحدة مؤخرًا تقنية جديدة يمكنها زيادة سطوع الثنائيات الباعثة للضوء (LED) بشكل كبير دون زيادة استهلاك الطاقة. وفي الوقت نفسه، وبمساعدة مادة طلاء خاصة، فإن هذا النوع الجديد من LED أكثر استقرارًا وتكيفًا من منتجات LED العادية. وقد نُشرت الورقة البحثية ذات الصلة عبر الإنترنت في مجلة "Langmuir" الكيميائية الدولية المرموقة.

　　قال ستيوارت ويلكنز، المؤلف الأول للورقة البحثية وطالب الدكتوراه في جامعة ولاية كارولينا الشمالية، إنهم حققوا ذلك عن طريق تطبيق طلاء ذاتي التجميع يعتمد على الفوسفات على أشباه موصلات نيتريد الغاليوم القطبية.

　　قام الباحثون أولاً بإنتاج نيتريد الغاليوم باستخدام النيتروجين والغاليوم من خلال تقنية التجميع الذاتي متعددة الطبقات. ثم أضافوا مجموعة فوسفات تحتوي على جزيئات الفوسفور العضوية وطبقوها على سطح مادة نيتريد الغاليوم. أدى استخدام أشباه موصلات نيتريد الغاليوم إلى تحسين كفاءة الإضاءة لمصابيح LED، في حين ضمنت المادة القائمة على الفوسفات استقرار نيتريد الغاليوم، مما منعه من التفاعل الكيميائي مع المواد في البيئة وقلل من احتمال ذوبانه في المحلول.

　　"إن تحسين استقرار نيتريد الغاليوم أمر بالغ الأهمية"، قال ويلكنز. "لأن هذا يمكن أن يهيئ الظروف اللازمة للتقنيات الجديدة في مجال الطب الحيوي في المستقبل. على سبيل المثال، أجهزة الاستشعار القابلة للزرع."

　　من المعروف أنه بالمقارنة مع مصابيح LED شبه الموصلة بالسيليكون الشائعة في السوق، يمكن لأشباه الموصلات من نيتريد الغاليوم زيادة خرج الضوء. فإذا كان من الممكن أن تحقق مصابيح LED شبه الموصلة بالسيليكون، بنفس استهلاك الطاقة، تدفقًا ضوئيًا قدره 1000 لومن، فإن مصابيح LED شبه الموصلة بالنيتريد الغاليوم ستكون قادرة على تحقيق تدفق ضوئي يتجاوز 2000 لومن. لذلك، فإن مصابيح LED القائمة على أشباه الموصلات من نيتريد الغاليوم تتمتع بكفاءة إضاءة أعلى وتكون أكثر توفيرًا للطاقة. وبالإضافة إلى ذلك، بالمقارنة مع مصابيح LED شبه الموصلة بالسيليكون، فإن مصابيح LED شبه الموصلة بالنيتريد الغاليوم أصغر حجمًا وأخف وزنًا، مما يجعلها أسهل في التكامل.