Onderzoekers van het Rensselaer Polytechnic Institute hebben een nieuwe methode ontdekt voor het maken van groene led’s met een sterk verhoogde lichtopbrengst. Het team, onder leiding van professor Christian Wetzel, natuurkundehoogleraar en de ‘Wellfleet Constellation Professor of Future Chips’op Rensselaer etsten een patroon op nanoschaal tussen het saffier substraat van de led en de laag galliumnitride die zorgt voor de groene kleur. De nieuwe techniek resulteert in groene led’s met significant hogere lichtopbrengst en een hogere rendement.
De ontdekking brengt Wetzel een stap dichterbij zijn doel: het ontwikkeling van een goedkope groene led met hoge prestaties. "Het maken van groene led’s blijkt een grotere uitdaging dan de wetenschap en de industrie hadden verwacht", zegt Wetzel. "Elke computermonitor en elk TV-toestel vormt zijn beeld met rood, blauw en groen. Er bestaan al krachtige en goedkope rode en blauwe led’s. Als we een vergelijkbare groene led ontwikkelen zou dat leiden tot een nieuwe generatie energie-eficiënte display- en verlichtingscomponenten."
Saffier is een van de goedkoopste en mest gebruikte substraatmaterialen voor led’s, dus de ontdekking van Wetzel zou van groot belang kunnen zijn voor de snel groeiende, en snel veranderende ledindustrie. Volgens Wetzel kan de nieuwe methode ook worden gebruikt om de lichtopbrengst van rode en blauwe led’s te verhogen.
Witte led
De kleur van het licht van een led hangt af van het gebruikte halfgeleidermateriaal. De eerste led’s in de jaren ’20 van de vorige eeuw waren rood, maar niet lang daarna kon men ook led’s met oranje licht maken. Pas veel later kwam de blauwe led. "De heilige graal van vastestofverlichting is de witte led", zegt Wetzel. De witte led’s die nu worden gebruikt zijn feitelijk blauwe led’s met een gele fosforcoating. Dat betekent dat er een extra stap in het productieproces nodig is en het resulteert ook in een merkbaar blauwachtig schijnsel.
De sleutel naar de echte witte led, zegt Wetzel, is groen. Als krachtige rode en blauwe led’s worden gecombineerd met even sterke groene dan kan elke kleur zichtbaar licht worden geproduceerd – dus ook echt wit.


