Prospek untuk pembangunan teknologi LED putih
LED adalah sumber cahaya yang paling menjimatkan dan berkualiti tinggi. Bukan tanpa alasan bahawa teknologi untuk pengeluaran LED putih, yang digunakan secara berterusan untuk pencahayaan, sentiasa dalam keadaan kemajuan. Minat industri pencahayaan dan orang biasa di jalanan telah merangsang penyelidikan berterusan dan banyak dalam bidang teknologi pencahayaan ini.
Kita sudah boleh mengatakan bahawa prospek untuk LED putih adalah besar. Ini kerana faedah nyata penjimatan elektrik yang dibelanjakan untuk pencahayaan akan terus menarik pelabur untuk menyelidik proses ini, menambah baik teknologi dan menemui bahan yang lebih baharu dan lebih cekap untuk jangka masa yang lama.
Jika kita memberi perhatian kepada penerbitan terkini oleh pengeluar LED dan pemaju bahan untuk penciptaan mereka, pakar dalam arah penyelidikan semikonduktor dan teknologi pencahayaan semikonduktor, kita boleh menyerlahkan beberapa arah mengenai cara pembangunan dalam bidang ini hari ini.
Adalah diketahui bahawa faktor penukaran fosforus adalah penentu utama kecekapan LED, lebih-lebih lagi, spektrum pelepasan semula fosfor menjejaskan kualiti cahaya yang dihasilkan oleh LED. Oleh itu, pencarian dan penyelidikan fosfor yang lebih baik dan lebih cekap adalah salah satu hala tuju terpenting dalam pembangunan teknologi LED pada masa ini.
Yttrium aluminium garnet ialah fosfor yang paling popular untuk LED putih dan boleh mencapai kecekapan lebih daripada 95%. Fosfor lain, walaupun ia memberikan spektrum cahaya putih yang lebih berkualiti, kurang cekap daripada fosfor YAG. Atas sebab ini, banyak kajian bertujuan untuk mendapatkan fosfor yang lebih cekap dan tahan lama, memberikan spektrum yang betul.
Penyelesaian lain, walaupun masih dibezakan dengan harganya yang tinggi, adalah LED berbilang kristal yang memberikan cahaya putih terang dengan spektrum berkualiti tinggi. Ini adalah gabungan LED berbilang komponen.
Kombinasi cip semikonduktor pelbagai warna bukanlah satu-satunya penyelesaian. LED yang mengandungi beberapa cip warna serta komponen fosfor dipaparkan dengan lebih berkesan.
Walaupun kecekapan kaedah itu masih rendah, pendekatan ini patut diberi perhatian apabila titik kuantum digunakan sebagai penukar. Dengan cara ini, anda boleh mencipta LED dengan kualiti cahaya yang tinggi. Teknologi ini dipanggil LED titik kuantum putih.
Memandangkan had kecekapan terbesar terletak secara langsung pada cip LED, meningkatkan kecekapan bahan pemancar semikonduktor itu sendiri boleh membantu meningkatkan kecekapan.
Kesimpulannya ialah struktur semikonduktor yang paling biasa tidak membenarkan hasil kuantum melebihi 50%.Keputusan kecekapan kuantum semasa yang terbaik telah dicapai hanya dengan LED merah, yang memberikan kecekapan lebih daripada 60%.
Struktur yang ditanam oleh epitaksi galium nitrida pada substrat nilam bukanlah proses yang murah. Peralihan kepada struktur semikonduktor yang lebih murah boleh mempercepatkan kemajuan.
Mengambil bahan lain sebagai asas, seperti galium oksida, silikon karbida atau silikon tulen, akan mengurangkan kos pengeluaran LED dengan ketara. Percubaan untuk mengaloi galium nitrida dengan bahan yang berbeza bukanlah satu-satunya cara untuk mengurangkan kos. Bahan semikonduktor seperti zink selenida, indium nitrida, aluminium nitrida, dan boron nitrida dianggap menjanjikan.
Kemungkinan penggunaan meluas LED bebas fosfor berdasarkan pertumbuhan struktur epitaxial zink selenide pada substrat zink selenide tidak boleh diketepikan. Di sini, kawasan aktif semikonduktor memancarkan cahaya biru, dan substrat itu sendiri (kerana zink selenide itu sendiri adalah fosfor yang berkesan) ternyata menjadi sumber cahaya kuning.
Jika satu lagi lapisan semikonduktor dengan celah jalur lebar yang lebih kecil dimasukkan ke dalam struktur, ia akan dapat menyerap beberapa kuanta dengan tenaga tertentu dan pelepasan sekunder akan berlaku di kawasan tenaga yang lebih rendah. Teknologi ini dipanggil LED dengan penukar pelepasan semikonduktor.