Nanodraden openen deur naar betere leds
Onderzoekers van het FOM-instituut AMOLF hebben samen met onderzoekers van Philips Research, de TU Eindhoven en de TU Delft speciale nanostructuren gemaakt die als licht emitterende diode (led) gebruikt zouden kunnen worden. Hiermee is het mogelijk om de richting van de emissie te sturen. Controle op de richting van het licht is van groot belang om de efficiëntie van leds te verhogen én is een stap in de richting van een volgende generatie leds, gebaseerd op halfgeleidende nanodraden. De resultaten van hun onderzoek worden binnenkort gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift ACS Nano.
Nanostructuren
De richting waarin een led licht uitzendt wordt voornamelijk bepaald door het oppervlak tussen de led en de lucht. Omdat licht alleen onder kleine hoeken uit de led kan ontsnappen, is de richting van de emissie voornamelijk rechtdoor (loodrecht op het oppervlak). Maar dit kan beïnvloed worden door het oppervlak van de led te nanostructureren. Geïnspireerd door deze nanostructuren hebben de onderzoekers een nieuwe technologie ontwikkeld, waarmee de richting van het licht kan worden veranderd.
Fotonisch kristal
De nieuwe methode bestaat uit het groeien van deels emitterende nanodraden in een geordend patroon. Dit patroon vormt een 'fotonisch kristal' dat het licht in specifieke richtingen stuurt. Verder laten de onderzoekers zien, dat door een slimme keuze van de positie van het emitterende deel binnen de nanodraad, de emissie geoptimaliseerd kan worden. Deze kennis kan leiden tot een verhoging van de efficiëntie van leds. Bovendien opent het de deur naar een volgende generatie leds, gebaseerd op halfgeleidende nanodraden.
Dit onderzoek maakt deel uit van het Industrial Partnership Programme 'Impoved solid-state light sources' van de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) en Philips en het FOM-programma 'NanoPhotovoltaics'. Daarnaast krijgt het steun van Technologiestichting STW.
Meer informatie
Jaime Gómez Rivas, FOM-Instituut AMOLF, p/a Philips Research Laboratories Eindhoven, High Tech Campus 4, 5656 AE Eindhoven, telefoon (040) 274 23 49.
Referentie
'Controlling the directional emission of light by periodic arrays of heterostructured semiconductor nanowires', Silke L. Diedenhofen, Olaf T.A. Janssen, Moïra Hocevar, Aurélie Pierret, Erik P.A.M. Bakkers, H. Paul Urbach, and Jaime Gómez Rivas.
DOI: 10.1021/nn201557h