Американские ученые провели эксперимент и выяснили, что добавление бора в светодиоды может значительно повысить их энергоэффективность. Журнал Applied Physics Letters пишет, что добиться этого можно благодаря уменьшению параметров кристаллической решётки смешанного нитрида индия и галлия. Что представляют собой светодиоды Светодиоды — это полупроводниковые приборы, которые создают оптическое излучение, когда через них проходит электрический ток. Они появились во второй половине XX века и применялись в основном в наружных электронных табло, системах регуляции дорожного движения и медицинском оборудовании. Сейчас из-за низкой стоимости и довольно высокой яркости светодиодные лампочки используют повсеместно: в подсветке жидкокристаллических дисплеев, различных индикаторах, сувенирах и для декоративного освещения интерьеров. В идеале атомы светодиодных полупроводников должны располагаться в кристаллической решетке так, чтобы расстояния между ними были фиксированными и не менялись. Если какие-то атомы начинают смещаться, начинается деформация материала. В основе современных светодиодов лежит трехслойная структура, когда тонкий слой смешанного нитрида галлия и индия (InGaN) располагается между двумя слоями чистого нитрида галлия (GaN). Проблема в том, что параметры решетки GaN не соответствуют решетке InGaN. Из-за этого толщина слоев InGaN увеличивается, электроны сталкиваются чаще и, соответственно, снижается мощность света. Как ученым удалось увеличить их мощность Сотрудники из Университета Мичигана Логан Уильямс (Logan Williams) и Эммануил Киупакис (Emmanouil Kioupakis) решили ввести в слой InGaN атомы бора, чтобы сделать его более похожим на слой GaN. После тестирования полученного светодиода также выяснилось, что длину волны света BInGaN можно преобразовывать в различные цвета видимого спектра. Благодаря этому BInGaN становится более пригодным для создания толстых слоев — это сокращает количество столкновений электронов и повышает эффективность светодиодов. Ученые надеются, что результаты этого опыта приведут к тому, что бор станут добавлять во все полупроводники во время их массового производства.
Источник:
