NIST科学家建立了更好的纳米级LED

2020年8月14日信息，由美国国家标准与技术研究院（NIST）的含科学家在内组成的团队研发的一种发光二极管（LED）新设计，可能成为克服长期以来在光源效率受到的限制的关键。该概念已在实验室中通过微型LED进行了演示，实现了亮度以及形成激光的能力的显着提高，上述特性使其在一系列大规模和小型化应用中具有价值。

LED已经存在了数十年，但是高亮度LED的研发获得了诺贝尔奖，并开创了照明领域的新纪元。但是，即使是现代LED，也存在打击他们设计师的局限性。在某种程度上，给LED提供更多电力会使它的亮度更高，但亮度很快就会下降，从而导致LED效率极低，即业界称为“效率下降（efficiency droop）”问题，此问题阻碍LED被使用到从通信技术到病毒杀灭等许多大有前景的应用中。  

尽管他们的新型LED设计克服了“效率下降”问题，但研究人员的初衷并非打算解决这一问题。他们的主要目标是创造一种用于极小应用中的微型LED，例如NIST和其他地方的科学家所追求的芯片实验室技术（lab-on-a-chip technology）。 

该团队针对LED发光部件开展了全新设计的实验：与常规LED所使用的平面设计不同，研究人员从长而细的氧化锌线束（他们称之为“鳍”）中开发出光源（长而细为相对术语：每个鳍的长度仅约5微米，延展约为人类平均头发宽度的十分之一。）它们的鳍阵列看起来像一个极小的梳子，可以延伸至1厘米或以上那么大的区域。他们的新型设计在横跨蓝紫光和紫外线边界的波长上发出了耀眼光芒，产生的功率是典型微型LED的100到1000倍。

对于芯片规模的应用而言，微型激光的研发，不仅对于化学传感至关重要，而且对于下一代手持式通信产品、高清显示器和消毒领域而言也尤为重要。 

本新闻由广东省WTO/TBT通报咨询研究中心摘录/编辑/整理并翻译，转载请注明来源。

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https://www.nist.gov/news-events/news/2020/08/light-bright-and-tiny-nist-scientists-build-better-nanoscale-led

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