ich hoffe ich habs im richigen topic gepostet... quelle: heise.de http://www.heise.de/newsticker/meldung/50689 Silberschicht für effizientere Leuchtdioden Weiße Leuchtdioden bleiben mit ihrer Lichtausbeute 25 bis 30 Lumen pro Watt derzeit noch weit hinter Leuchtstoffröhren und Energiesparlampen zurück, die in etwa den dreifachen Wert erreichen. Wissenschaftler um Axel Scherer vom California Institute of Technology und der japanischen Firma Nichia glauben einen Weg gefunden zu haben, die Lichtausbeute ihrer Leuchtdioden selbst in diesen Bereich bringen zu können, wie sie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Materials (Bd 3, S. 601-605) schreiben. Bewerkstelligen soll das eine hauchfeine Silberschicht, mit der sie blaue LEDs überziehen, die Vorstufe zu weißen LEDs nach dem Konversionsprinzip. Wird die Schicht aufgetragen, steigert sich der innere Quantenwirkungsgrad der Leuchtdioden bei Raumtemperatur um ein Vielfaches. Hinter dem Effekt stecken so genannte Oberflächenplasmonen, die sich auf der Silberoberfläche tummeln -- das sind "Quasiteilchen", die zu den Schwingungen des Elektronenkollektivs in Metallen gehören. Üblicherweise bestehen blaue LEDs, wie auch in diesem Fall, aus Galliumnitrid auf einem Substrat aus Saphir. Darin ist die aktive Schicht aus Indium-Galliumnitrid, in der bei Zufuhr von Energie Elektronen und Löcher rekombinieren und dabei Photonen abstrahlen, knapp unter der Oberfläche eingearbeitet. Nur zehn Nanometer trennen sie von der Silberschicht. Indem Scherer und seine Kollegen die aktive Schicht als Quantentopf (quantum well) mit ganz bestimmten Abmessungen gestalten, passen sie die Energie der rekombinierenden Elektronen und Löcher und an diejenige der Plasmonen an. Im Betrieb treten diese daher in eine starke Wechselwirkung miteinander, wodurch der Anteil der sich wiedervereinigenden Elektron-Loch-Paare mit Lichtemission, also der innere Quantenwirkungsgrad, auf das 6,8fache beziehungsweise 41 Prozent steigt. Derzeit erhältliche LEDs bringen es je nach Farbe auf 15 bis 30 Prozent, wobei etliche Labors rund um die Welt auf 50 Prozent hinarbeiten. Auch die Extraktion des Lichts aus den Leuchtdioden stellt die Forschergemeinde noch vor große Probleme. Um mehr Photonen die Flucht aus dem Halbleiterelement zu ermöglichen, gestalten die Forscher um Scherer dessen Oberfläche relativ rau oder versehen sie mit einer gitterartigen Struktur. Damit gelangt deutlich mehr Licht aus der LED als ohne Strukturierung. Zurzeit regen die Forscher die aktive Schicht noch mit einem externen Laser an. Sie sind davon überzeugt, dass die gute Performance der Leuchdioden auch bei elektrischem Betrieb erhalten bleibt. (Veronika Winkler) / (wst/c't)
